O pH de uma solução reflete sua concentração de íons hidrogênio (H⁺). Em termos cotidianos, uma solução com um ácido forte – que doa prótons prontamente – tem um pH mais baixo e é considerada mais ácida do que uma solução contendo uma concentração comparável de um ácido fraco.

Por exemplo, o ácido clorídrico (HCl) dissocia-se completamente em água, proporcionando um pH inferior ao de uma concentração semelhante de ácido acético (vinagre). Quimicamente, um ácido não dissociado é escrito como HA e em solução existe como H⁺ e A⁻ (a base conjugada). Ácidos fracos, como o ácido fórmico (HCOOH), dissociam-se parcialmente, de modo que todas as três espécies coexistem em proporções variadas.

A extensão da dissociação, ou ionização, depende da constante de dissociação do ácido (Ka). Abaixo descrevemos como determinar a porcentagem de ionização usando o pH da solução.

Etapa 1:Converter pH em [H⁺]

O pH é definido como -log₁₀[H⁺], onde [H⁺] é a molaridade dos íons de hidrogênio na solução.

Exemplo:Para uma solução de ácido fórmico 0,10M com pH=2,5, resolva 2,5=-\log₁₀[H⁺].

Cálculo:[H⁺]=10^(–2,5)=3,16×10⁻³M (ou 3,16mmolL⁻¹).

Etapa 2:Determinar [HA]

Para ácidos fortes, você usaria a expressão Ka completa:Ka=([H⁺][A⁻]) / ([HA] – [H⁺]). No entanto, para ácidos fracos, a suposição [H⁺]≈[A⁻] é válida, e a diferença entre [HA] e [H⁺] é insignificante.

Assim, você pode usar a concentração inicial de ácido como [HA]. No exemplo, [HA]=0,10M.

Etapa 3:Calcule a porcentagem de ionização

A porcentagem de ionização é calculada como ([H⁺]  / [HA] ) × 100.

Para nossa solução de ácido fórmico:(3,16×10⁻³ M / 0,10 M) × 100 = 3,16%.

Assim, 3,16% das moléculas de ácido fórmico são ionizadas em pH 2,5.