Dissoziationsgrad
Der Dissoziationsgrad
Dissoziationsgrad bei einprotonigen Säuren
Für eine einprotonige Säure HA mit der formalen Ausgangskonzentration c0, die gemäß der Gleichung
.
.
Die Kombination des Massenwirkungsgesetzes für das Protolysegleichgewicht mit der Massenerhaltung der Säure in der Lösung
bzw.
führt zu folgendem Ausdruck für den Dissoziationsgrad:
KS ist die Säurekonstante, die als Maß für die Säurestärke gilt. Die Definition eines Dissoziationsgrades für Basen ist nicht eigens erforderlich, da er bereits in
Die Gleichung lässt sich umformen zu
.
Die Gleichung zeigt, dass der Dissoziationsgrad einer bestimmten Säure mit bekanntem pKs-Wert nur vom pH-Wert der Lösung abhängt. Der pH-Wert einer solchen Lösung ist selbst Funktion der Gesamtkonzentration c0 der Säure.
Zweiprotonige Säuren H2A
Bei zwei oder mehrprotonigen Säuren ist es zweckmäßig, auf die Unterscheidung zwischen Dissoziationsgrad
Eine zweiprotonige Säure dissoziiert in wässriger Lösung in zwei Gleichgewichtsreaktionen:
Die Gleichgewichte werden durch die zwei Säuredissoziationskonstanten beschrieben:
Die bei gegebenem pH-Wert auf die verschiedenen Säurespezies entfallenden Anteile berechnen sich dann gemäß:
mit
Mehrprotonige Säuren HnA
Eine mehrprotonige Säure HnA unterliegt in Lösung n gekoppelten Protolysegleichgewichten, beschrieben durch die Säuredissoziationskonstanten
In allen Fällen gilt stets:
Konduktometrische Bestimmung
Bei Säuren mit einem Wasserstoffatom lässt sich der Dissoziationgrad über konduktometrische Messungen nach der Formel:
bestimmen (siehe Äquivalentleitfähigkeit).
Eine ähnliche Bestimmung ist auch für Säuren mit mehreren Wasserstoffatomen oder auch mit Salzen möglich (Aktivität (Chemie)).