En lösnings pH återspeglar dess koncentration av vätejoner (H+). I vardagliga termer har en lösning med en stark syra – en som lätt donerar protoner – ett lägre pH och anses vara surare än en lösning som innehåller en jämförbar koncentration av en svag syra.
Till exempel dissocierar saltsyra (HCl) helt i vatten, vilket ger ett lägre pH än en liknande koncentration av ättiksyra (vinäger). Kemiskt skrivs en odissocierad syra som HA, och i lösning existerar den som H+ och A⁻ (konjugatbasen). Svaga syror som myrsyra (HCOOH) dissocierar delvis, så alla tre arterna samexisterar i olika proportioner.
Graden av dissociation, eller jonisering, beror på syrans dissociationskonstant (Ka). Nedan beskriver vi hur man bestämmer procentandelen jonisering med hjälp av lösningens pH.
pH definieras som -log10[H+], där [H+] är molariteten för vätejoner i lösningen.
Exempel:För en 0,10 M myrsyralösning med pH=2,5, lös 2,5=-\log₁₀[H⁺].
Beräkning:[H⁺]=10^(–2,5)=3,16×10⁻³M (eller 3,16mmolL⁻¹).
För starka syror skulle du använda det fullständiga Ka-uttrycket:Ka=([H⁺][A⁻]) / ([HA] – [H⁺]). För svaga syror gäller dock antagandet [H⁺]≈[A⁻] och skillnaden mellan [HA] och [H⁺] är försumbar.
Således kan du använda den initiala syrakoncentrationen som [HA]. I exemplet är [HA]=0,10M.
Den procentuella joniseringen beräknas som ([H⁺] / [HA] ) × 100.
För vår myrsyralösning:(3,16×10⁻³ M / 0,10 M) × 100 = 3,16 %
Således joniseras 3,16 % av myrsyramolekylerna vid pH 2,5.
