Mengsels van zuren

In een mengsel van een sterk zuur en een zwak zuur dissocieert het sterke zuur volledig en verhoogt het de concentratie van hydronium-ionen aanzienlijk, terwijl het zwakke zuur slechts gedeeltelijk dissocieert. Evenzo produceert in een mengsel van twee zwakke zuren het zuur dat relatief sterker is meer hydronium-ionen dan het zwakkere zuur. In beide gevallen wordt de dissociatie van het zwakkere zuur onderdrukt wanneer het in aanwezigheid van een sterker zuur is.

Het principe van Le Châtelier legt uit dat de vorming van hydronium-ionen door het sterkere zuur het evenwicht verschuift naar de reactanten, waardoor de dissociatie van het zwakke zuur wordt verminderd. Zo wordt de pH van een mengsel van zuren voornamelijk bepaald door de concentratie van het sterkere zuur. In een mengsel dat bijvoorbeeld 0, 15 molair zoutzuur en 0, 30 molair blauwzuur bevat, produceert zoutzuur een sterk zuur een hydronium-ionenconcentratie van 0, 15 molair.

Daarentegen valt blauwzuur een zwak zuur slechts gedeeltelijk uiteen. De concentratie van hydronium-ionen geproduceerd door blauwzuur kan worden berekend uit de zuurconstante Ka en een ICE-tabel. De beginconcentratie van hydronium-ionen is gelijk aan de beginconcentratie van zoutzuur, 0, 15 molair, en de beginconcentratie van cyanide-ionen is nul.

De verandering in concentratie van hydronium-ionen en cyanide-ionen wordt aangegeven met x. Omdat x een relatief klein getal is, kan 0, 30 min x worden benaderd tot 0, 30, en 0, 15 plus x kan worden benaderd tot 0, 15 met behulp van de 5%regel. De Ka voor blauwzuur is 4, 9 10⁻¹⁰ en is gelijk aan de concentratie van hydronium-ionen maal de concentratie van cyanide-ionen gedeeld door de concentratie van blauwzuur.

Door de waarden van de ICE-tabel in de Ka-uitdrukking te vervangen, wordt de concentratie van hydronium-ionen geproduceerd door blauwzuur, verwaarloosbaar vergeleken met de concentratie van hydronium-ionen geproduceerd door zoutzuur. De pH kan worden berekend door de negatieve log van de concentratie van hydronium-ionen te nemen 0, 15 molair. Daarom wordt de pH van het mengsel uitsluitend bepaald door de concentratie van zoutzuur, het sterke zuur.

Evenzo zal de pH van een mengsel van twee zwakke zuren die in gelijke hoeveelheden aanwezig zijn voornamelijk bepaald worden door de concentratie van het relatief sterkere zuur. Bijvoorbeeld, in een mengsel van fluorwaterstofzuur en blauwzuur, zal fluorwaterstofzuur de belangrijkste bepalende factor zijn voor de pH van het mengsel, aangezien het een Ka heeft van 3, 5 10⁻⁴, wat bijna een miljoen keer hoger is dan de Ka van blauwzuur.