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

Calcule a concentração de íons de hidrogênio com a fórmula [H +] = 1 /(10 ^ pH), onde [H +] é a concentração de íons de hidrogênio. Esta fórmula é derivada da definição de pH: pH = -log [H +]. Por exemplo, se o pH de uma solução de ácido benzóico for 2,51, [H +] = 1 /(10 ^ 2,51) = 3,09 x 10 ^ -3 moles /litro.

Procure a constante de dissociação do ácido ( Ka) em uma tabela de ácidos fracos (consulte Recursos). Da tabela, a constante de dissociação para o ácido benzóico é Ka = 6,46 x 10 ^ -5.

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 carregados negativamente. Em equilíbrio, [HA] diminuirá em uma quantidade igual a [H +] e [H +] também será igual a [A-]. Portanto, você pode reescrever a expressão como Ka = [H +] ² /([HA] - [H +]). Resolva para [HA] derivar 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 moles /litro.

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%.