כימיקלים מוגדריםאטומים המחוברים זה לזה על פי חוק מסוים, ליתר דיוק, כל אחד מהם הוא מערכת המורכבת מגרעינים ואלקטרונים. אם המערכת מורכבת מסוג אחד של אטומים, אז אפשר לקרוא לה חד גרעין, אם היא מורכבת מאטומים מסוגים שונים, אז אפשר לקרוא לה לא חד גרעינית. מערכות אלה הן ניטרליות חשמלית. כתוצאה מהשפעה חיצונית (טמפרטורה, אור, קרינה או מולקולות של ממס קוטבי עם קיטוב דיפול), מתרחשת פירוק כימיקלים. קטיונים ואניונים, שלתוכם מולקולות של חומר (אלקטרוליט) מתפרקות תחת פעולתן של מולקולות של ממס קוטבי (מים), כבר אינן ניטרליות חשמלית. כל מערכות שואפות לאיזון. הדוגמה של אלקטרוליטים חלשים מראה שתגובות הדיסוציאציה הפיכות. עבור אלקטרוליטים חזקים, הצהרה זו אינה מתאימה, מכיוון שכל המולקולות מתפוררות כמעט ליונים. הנטייה של המערכת לשיווי משקל מתוארת על ידי משוואת הדיסוציאציה האלקטרוליטית KxAy ↔ x • K + + y • A− ומציגה את קבוע הדיסוציאציה Kd = [K +] x • [A−] y / [KxAy].
מהמשוואה לעיל תוכלו לראות: ככל שיש יותר מולקולות שאינן מבודדות, כך קבוע הדיסוציאציה נמוך יותר ולהיפך. עם זאת, זה לא חל על אלקטרוליטים חזקים, שכן נקבע כי עם עלייה בריכוזם, Kd אינו עולה, אלא נופל. זה לא נובע מירידה במספר המולקולות שהתפרקו, אלא מגידול בכוחות המשיכה ההדדית בין חלקיקים טעונים מנוגדים עקב ירידת המרחק ביניהם עקב עלייה בריכוז התמיסה. לכן, היכולת של אלקטרוליטים חזקים להתפרק ליונים נאמדת על ידי אינדיקטור כזה כמו מידת הדיסוציאציה הנראית לעין, ואין משתמשים בקד, מכיוון שהוא חסר משמעות. אין היגיון להחיל את מידת הדיסוציאציה על פתרונות של אלקטרוליטים חלשים, מכיוון שעם ירידה בריכוז, יחס המולקולות המנותקות למספר הכולל לפני הפירוק עולה, אך הוא אינו מאפיין את חוזק האלקטרוליט. היכולת שלהם להתנתק ליונים מוצגת על ידי קבוע הניתוק, מכיוון שזה תלוי רק בטמפרטורת התמיסה ובאופי הממס, כלומר Kd הוא ערך קבוע לחומר מסוים KxAy.
מים רגילים (מטבעיהמקורות או זה שזורם מהברז) אינו נקי. המים הטהורים ביותר מכילים יוני הידרוניום [H3O + 1] ויוני הידרוקסיד [OH-1]. הם נוצרים משתי מולקולות מים: H2O + H2O ↔ H3O + 1 + OH-1. זה קורה לעיתים נדירות, מכיוון שמים כמעט לא מתפרקים ליונים, בהיותם אלקטרוליט חלש. במצב של שיווי משקל, הריכוזים של יוני הידרוקסיד ויוני הידרוניום שווים: [H3O + 1] = [OH-1]. התהליך הפיך. מים קיימים בדרך כלל כתערובת של מולקולות, יונים של הידרוקסיד ויוני הידרוניום, כאשר מולקולות מים שולטות ורק עקבות של יונים קיימים. קבוע הדיסוציאציה של מים מתבטא באמצעות המשוואה: Kd = [H3O + 1] • [OH-1] / [H2O] • [H2O].
פירוק של חומצה בתמיסה פירושו ריקבון לפרוטונים H+ ושארית חומצית. ניתוק של חומצות רב-בסיסיות מתנהל בכמה שלבים (כאשר רק קטיון מימן אחד מפוצל), כל שלב מאופיין בערכו שלו של ה- Kd הקבוע. בשלב הראשון יון המימן מנותק ביתר קלות מאשר בשלבים הבאים, ולכן הקבוע יורד משלב לשלב. קבוע דיסוציאציה של חומצה Kd הוא אינדיקטור לחוזק חומצה: לחומצות חזקות ערך Kd גבוה יותר ולהיפך. כאשר מגיעים לשיווי המשקל בתהליך, קצב הפירוק וקצב היווצרותן של מולקולות שווים. עבור חומצות חזקות, ניתן להחיל (רק בהתחשב בכוחות האינטראקציה הבין-יונית בתמיסות של אלקטרוליטים חזקים) את חוקי שיווי המשקל הכימי לחישוב Kd בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס. עבור חומצה הידרוכלורית (HCl) Kd = 10,000,000, חומצה הידרו-ברומית (HBr) Kd = 1,000,000,000, חומצה הידרואידית (HJ) Kd = 100,000,000,000, גופרתית (H2SO4) Kd = 1000, חנקתית (HNO3) Kd = 43.6, חומצה אצטית (CH3COOH) Kd = 0.00002, מימן ציאניד (HCN) Kd = 0.0000000008. בידיעת תכונות החומצות והשוואתם לערכי ה- Kd הנתונים, ניתן לטעון שככל שהחומצה חזקה יותר כך קבוע הדיסוציאציה גבוה יותר.
