Sisältö
Happojen ja emästen Bronsted-Lowry-formulaatiossa happo on yhdiste, joka vapauttaa protonin liuoksessa, kun taas emäs on yhdiste, joka hyväksyy protonin. Kun Bronsted-happo liukenee liuottimeen, se tuottaa konjugaattiemäksen, samalla kun liuotin toimii emäksenä ja tuottaa konjugaattihapon. Jakamalla konjugaattihapon ja emäksen pitoisuudet alkuperäisten yhdisteiden pitoisuuksilla saadaan ekvivalenttivakio Kekv, joka on mitta siitä, kuinka vahva alkuperäinen happo on. Kemistit viittaavat K: henekv reaktion Ka-arvona, kun liuotin on vesi. Tämä luku voi vaihdella monilla suuruusluokilla, joten laskennan helpottamiseksi kemikot yleensä käyttävät pKa-lukua, joka on Ka-arvon negatiivinen logaritmi.
Ka on hapon vahvuus vedessä
Kun geneerinen happo (HA) liukenee veteen, se luovuttaa protonin, ja reaktion tuote koostuu H3O+ ja A-, joka on reaktion konjugaattiemäs. Riippuen HA: n suhteellisista kyvyistä luovuttaa protoneja ja A: ta- niiden hyväksymiseksi reaktio voi myös edetä vastakkaiseen suuntaan, kunnes lopulta saavutetaan tasapaino.
Kemistit määrittävät hapon lujuuden (Ka) mittaamalla HA, H: n pitoisuudet30+ ja A- tasapainossa ja jakamalla tuotteiden pitoisuudet alkuperäisen hapon pitoisuuksilla. Koska veden pitoisuus on vakio, he jättävät sen pois yhtälöstä.
Ka = /
Muuntaminen pKa: ksi
Ka-arvot voivat olla hyvin suuria tai hyvin pieniä. Esimerkiksi kloorivetyhapon (HCl) Ka-arvo on noin 107, kun taas askorbiinihapon (C-vitamiini) Ka-arvo on 1,6 x 10-12. Tällaisten numeroiden kanssa työskenteleminen on hankalaa, joten kemikaalit ovat määritelleet pKa-numeron asioiden helpottamiseksi:
pKa = -log Ka
Tämän määritelmän mukaan suolahapon pKa-arvo on -log 107 = -7, kun taas askorbiinihapon pKa on -log (1,6 x 10-12) = 11,80. Kuten on selvää, mitä pienempi pKa-luku, sitä voimakkaampi happo.
Logaritmien löytäminen
Logaritmi on periaatteessa vastakohta eksponentille. Jos meillä on lause, kuten loki10x = y, voimme löytää x ottamalla eksponentin molemmin puolin pohjaan 10: 10loki x = 10y. Määritelmän mukaan 10logx = x, joten lausekkeesta tulee x = 10y. PKa-arvo on negatiivinen logaritmi, mikä tarkoittaa, että kun yhtälö -log x = y käännetään, x on yhtä suuri kuin negatiivinen eksponentti 10-y, joka on pieni luku, jos y on suuri, ja suuri luku, jos y on pieni.
Käytännössä logaritmien löytäminen voi olla monimutkaista, joten suurin osa tutkijoista käyttää logaritmitaulukoita tai tieteellistä laskinta. Jos haluat löytää 10 peruslogaritmin tieteellisestä laskimesta, kirjoitat logaritmin arvon ja napautat "loki"10"avain.