Calculadora de fração dissociada: α a partir de Ka e c₀, grátis

Uma calculadora de fração dissociada transforma duas entradas ácido-base padrão —a constante de dissociação ácida Ka e a concentração molar inicial— na fração de equilíbrio de moléculas que se ionizaram. Informe Ka e c₀ em mol/L; a ferramenta devolve α a partir da relação de Ostwald Ka igual a c₀ vezes alfa ao quadrado sobre um menos alfa, o percentual de dissociação, as concentrações de equilíbrio de HA não dissociado e de H+ e A−, um modelo de reação legível e passos de substituição ordenados que você pode checar à mão. Checagens de lição, atalhos de tabela ICE de ácidos fracos, preparo de prova e valores esperados de kata de código precisam dessa mesma forma fechada sem abrir um sistema de álgebra computacional.

O que a fração dissociada significa para um ácido fraco

A fração dissociada α —também chamada grau de dissociação— é a fração do ácido original não dissociado que se ionizou no equilíbrio. Para um ácido fraco monoprótico escrito HA vai a H+ mais A−, se a concentração inicial de HA é c₀ e uma fração α se dissociou, as quantidades de equilíbrio sob as suposições habituais de tabela ICE diluída um-para-um são [HA] igual a c₀ vezes um menos α, e [H+] igual a [A−] igual a c₀ vezes α, ignorando a autodissociação da água quando é desprezível.

A constante de dissociação ácida é então Ka igual a [H+] vezes [A−] sobre [HA], que se simplifica a Ka igual a c₀ vezes α ao quadrado sobre um menos α. Essa identidade é a lei de diluição de Ostwald para uma dissociação binária, invertida aqui de modo que α é a incógnita e Ka e c₀ são conhecidas.

Quando Ka é muito menor que c₀, α é pequena e vale a aproximação familiar α aproximadamente igual à raiz quadrada de Ka sobre c₀; quando Ka é maior em relação a c₀, α cresce em direção a um e a solução quadrática completa é necessária.

Resolver Ka igual a c₀ α ao quadrado sobre um menos α para α produz a equação quadrática c₀ α ao quadrado mais Ka α menos Ka igual a zero, cuja raiz física é α igual a menos Ka mais a raiz quadrada de Ka ao quadrado mais quatro c₀ Ka, tudo sobre dois c₀.

Professores e corretores automáticos se importam tanto com a rejeição de Ka negativa quanto com a resposta numérica: um aluno que reporta uma constante de dissociação negativa saiu do domínio da definição, e um clamp silencioso de valor absoluto esconderia esse erro.

Dicas práticas, limites e buscas relacionadas

Mantenha Ka não negativa e c₀ estritamente positiva para que o modelo de ação das massas continue fisicamente interpretável para ácidos monopróticos aquosos diluídos. Prefira enviar números em vez de strings pré-formatadas quando controlar o cliente; strings numéricas só são aceitas quando batem com um padrão numérico finito estrito.

Lembre que esta página mira quem busca calculadora de fração dissociada, grau de dissociação a partir de Ka, ou alfa a partir da constante de dissociação ácida online; não é solucionador escalonado poliprótico, nem calculadora de pH de tampão, nem o mapa inverso que constrói Kc a partir de α e c₀ medidos.

Prefira esta capacidade quando você já tem Ka e a concentração analítica e só precisa de α, percentual de dissociação e concentrações de equilíbrio correspondentes; se a fonte lista pKa, converta primeiro com Ka igual a dez elevado a menos pKa. Checagens de ida e volta são fáceis: recompute c₀ vezes alpha vezes alpha sobre um menos alpha à mão e confirme que é igual ao ka publicado no mesmo arredondamento de doze casas, e confirme que equilíbrio HA mais qualquer produto é igual a c₀ nesse mesmo arredondamento.