گونهزایی یونها به تغییرات غلظت اشکال مختلف یک یون در پاسخ به تغییر pH محلول اشاره دارد. این پدیده با استفاده از معادله هندرسون-هاسلبالش تحلیل میشود که ارتباط بین pH، ثابت تفکیک اسید (pKa) و نسبت گونههای اسید و باز مزدوج را نشان میدهد.
بر اساس این معادله، زمانی که اسید 1% تفکیک شده است، pH برابر با pKa - 2 است. در تفکیک 50%، pH برابر با pKa میشود و در تفکیک 99%، pH به pKa + 2 میرسد. بنابراین، محدوده pH که در آن تفکیک جزئی اسید رخ میدهد، حدود pKa ± 2 است.
این مفهوم در کاربردهای عملی مانند شاخصهای pH اهمیت دارد. محدوده انتقال رنگ شاخصهای pH حدود pKa ± 1 است، زیرا در این محدوده هر دو شکل اسید و باز مزدوج در تعادل هستند و رنگ میانی مشاهده میشود.
اسیدهای ضعیف به عنوان اسیدهایی با pKa بالاتر از حدود -2 تعریف میشوند. اسیدهایی با pKa کمتر از -2 به عنوان اسیدهای قوی در نظر گرفته میشوند که کاملاً تفکیک میشوند. با این حال، مرز دقیقی بین اسیدهای قوی و ضعیف وجود ندارد، زیرا اسیدهای قوی مانند اسید سولفوریک در محلولهای بسیار غلیظ، انجمنی هستند.
محاسبه غلظت گونهها برای اسیدهای چند پروتونه پیچیدهتر است، مگر اینکه مقادیر pK آنها حداقل چهار واحد از هم فاصله داشته باشند. در این موارد، چندین گونه ممکن است در یک pH معین وجود داشته باشند، مانند مثال اسید سیتریک.