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Como calcular a porcentagem de ionização de acordo com o pH

A diferença entre um ácido forte e um fraco é que o ácido forte se ioniza completamente em solução enquanto o fraco só o faz parcialmente. A escala de pH corresponde diretamente à quantidade de hidrogênio ionizado em solução. Para ácidos fracos, o pH depende da concentração da solução. Se você conhecer o pH e o tipo de ácido, é possível deduzir a concentração e a porcentagem de ionização. Esse tipo de cálculo é fundamental para aprender a trabalhar com ácidos e bases.

Instruções

O pH de ácidos fracos depende da concentração da solução (Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images)
  1. Calcule a concentração de íons hidrogênio com a fórmula [H+] = 1/(10^pH), onde [H+] é a concentração de íons hidrogênio. Essa fórmula vem da definição de pH: pH = - log[H+]. Por exemplo, se o pH de uma solução de ácido benzoico for 2,51 , [H+] = 1/(10^2,51) = 3,09 x 10^-3 mols/litro.

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  2. Procure a constante de dissociação do ácido (Ka) na tabela de ácidos fracos (ver "Recursos"). Pela tabela, a constante de dissociação do ácido benzoico é Ka = 6,46 x 10^-5.

  3. Calcule a concentração inicial do ácido. Por definição, a constante de dissociação é Ka = [H+][A-]/[HA], onde [HA] é a concentração inicial, e [A-] é a concentração dos ânions do ácido, que são íons negativamente carregados. No equilíbrio, [HA] decrescerá uma quantidade igual a [H+], e [H+] também é igual a [A-]. Assim, você pode escrever a expressão como Ka = [H+]²/([HA] - [H+]). Resolva para [HA] para obter a fórmula [HA] = [H+]²/Ka + [H+]. Por exemplo: [HA] = (3,09 x 10^-3)²/(6,46 x 10^-5) + (3,09 x 10^-3) = 0,151 mols/litro.

  4. Encontre a porcentagem de ionização com a fórmula I = 100[H+]/[HA]. Por exemplo, I = 100(3,09 x 10^-3)/0,151 = 2,05 por cento.

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Referências

Recursos

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