Skillnaden mellan en stark syra och en svag syra är att en stark syra fullständigt joniserar i lösning medan en svag syra bara gör det delvis. PH-skalan motsvarar direkt mängden joniserat väte i en lösning. För svaga syror beror pH på lösningens koncentration. Om du vet pH och typen av syra kan du härleda initialkoncentrationen och procentdelen av jonisering. Denna typ av beräkning är grundläggande för att lära sig att fungera med syror och baser.
Beräkna vätejonkoncentrationen med formeln [H +] = 1 /(10 ^ pH), där [H +] är koncentrationen av vätejoner. Denna formel härleddes från definitionen av pH: pH = -log [H +]. Om exempelvis pH för en lösning av bensoesyra är 2,51, [H +] = 1 /(10 ^ 2,51) = 3,09 x 10 ^ -3 mol /liter.
Slå upp syrans dissociationskonstant ( Ka) på en tabell med svaga syror (se Resurs). Från bordet är dissociationskonstanten för bensoesyra Ka = 6,46 x 10 ^ -5.
Beräkna den initiala koncentrationen av syran. Enligt definition är dissociationskonstanten Ka = [H +] [A -] /[HA], där [HA] är initialkoncentrationen och [A-] är koncentrationen av syraens anjoner, vilka är negativt laddade joner. Vid jämvikt kommer [HA] att minska med en mängd som är lika med [H +], och [H +] är också lika med [A-]. Därför kan du skriva om uttrycket som Ka = [H +] ² /([HA] - [H +]). Lös för [HA] för att härleda formeln [HA] = [H +] ² /Ka + [H +]. Till exempel: [HA] = (3,09 x 10 ^ -3) //(6,46 x 10 ^ -5) + (3,09 x 10 ^ -3) = 0,151 mol /liter.
Hitta procentandelen av jonisering med formeln I = 100_ [H +] /[HA]. Till exempel, I = 100_ (3,09 x 10 ^ -3) /0,151 = 2,05 procent.