Lorsqu'un acide fort est ajouté à l'eau, il se dissocie complètement :HA → H ⁺ + A ⁻ . En revanche, les acides faibles ne se dissocient que partiellement.

Le degré de dissociation est quantifié par la constante de dissociation acide, Ka :

Ka =([H ⁺ ][A ⁻ ]) / [HA]

où les parenthèses désignent les concentrations molaires.

Ka est essentiel pour déterminer le pourcentage d'un acide faible qui s'est dissocié à un pH donné.

Connexion de Ka, pKa et pH

Le pH est défini comme le logarithme négatif (base 10) de la concentration en protons :

pH =–log₁₀ [H ⁺ ]  ⇒ [H ⁺ ] =10 ^–pH

De même, la relation entre Ka et son homologue logarithmique, pKa, est :

pKa =–log₁₀ Ka  ⇒ Ka =10 ^–pKa

Avec le pKa et le pH connus, le pourcentage de dissociation peut être calculé directement.

Exemple de calcul de dissociation

Considérons un HA acide faible avec un pKa de 4,756. Dans une solution dont le pH est de 3,85, déterminez le pourcentage d'HA dissocié.

1. Convertir pKa en Ka et pH en [H ⁺ ] :
   • Ka =10 ^–4,756 =1,754 × 10 ^–5  M
   • [H ⁺ ] =10 ^–3,85 =1,413 × 10 ^–4  M
2. Comme l'acide est faible, [H ⁺ ] ≈ [A ⁻ ]. Insérez ces valeurs dans l'expression Ka :

   Ka = ([H+][A−]) / [HA] = (1.413 × 10–4 M)(1.413 × 10–4 M) / [HA]

   La résolution de [HA] donne 0,0011375 M.
3. Pourcentage de dissociation =([H ⁺ ] / [HA]) × 100 % =(1,413 × 10 ^–4  M / 0,0011375M) × 100 % =12,42 %.

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