Sisältö
Kun vedotaan hapon vahvuuteen, kemistit käyttävät usein dissosiaatiovakioita Ka, mutta tämä luku voi vaihdella useilla suuruusluokilla hapoista toiseen. Hallittavissa olevan luvun luomiseksi kemistit määrittelevät pKa-arvon Ka-arvon negatiiviseksi logaritmiksi: pKa = -log Ka. Jos tiedät jo hapon pKa-arvon ja tarvitset Ka-arvoa, löydät sen ottamalla antilogin. Käytännössä tämä tarkoittaa tasa-arvon molemmin puolin nostamista eksponenteiksi kymmeneen.
Määritelmä Ka
Bronsted-Lowry-formulaatiossa hapoista liuoksessa happo luovuttaa protonin ja liuos hyväksyy sen. Liuoksesta tulee liuos, joka sisältää konjugaattiemäksen - joka on protonin menettäneen hapon tuote - ja konjugaattihapon. Teoreettisesti tämä reaktio voi tapahtua molempiin suuntiin. Kun liuotin on vesi, tämä kirjoitetaan seuraavasti:
HA + H2O <==> H3O+ + A-
On mahdollista määrittää tämä alkuperäisen hapon vahvuus jakamalla konjugaattihapon ja emäksen pitoisuudet alkuperäisen hapon ja emäksen pitoisuuksilla. Kun liuotin on vesi, se jätetään yhtälöstä pois. Tämä toimenpide antaa sinulle dissosiaatiovakion Ka:
Ka = /
Kun Ka on suuri, se tarkoittaa, että konjugaatti-ionit eivät ole tarpeeksi vahvoja reaktion siirtämiseksi vastakkaiseen suuntaan, mikä osoittaa vahvaa happoa.
pKa tekee asioista helpompaa
Vahvan hapon dissosiaatiovakio voi olla jopa 107, kun taas heikolla hapolla se voi olla jopa 10-12. Luodaan hallittavissa oleva luku kemisteet loivat pKa-arvon:
pKa = -log Ka
Vahva happo, jonka dissosiaatiovakio on 107 pKa on -7, kun taas heikko happo, jonka dissosiaatiovakio on 10-12 pKa on 12. Sen lisäksi, että pKa-arvoilla on helpompaa työskennellä, niillä on käänteinen suhde hapon lujuuteen. Toisin sanoen matala pKa tarkoittaa vahvaa happoa ja päinvastoin.
Muuntaminen pKa: sta Ka: ksi
Joistakin taulukoista saatat löytää pKa-arvon luettelossa, mutta saatat tarvita Ka-arvon kytkeäksesi yhtälösi. Suorittamasi matemaattinen toimenpide on Ka = antilog (-pKa). Voit ratkaista tämän nostamalla alkuperäisen suhteen molemmat osapuolet 10: n valtaan saadaksesi:
Ka = 10(-PKa)
Kun pKa on kokonaisluku, kuten -7, tämä toiminto on helppo suorittaa, mutta kun se sisältää murto-osan, kuten 7,5, arvo on ehkä etsittävä taulukosta. Löydät sen myös tieteellisestä laskimesta syöttämällä numeron ja painamalla eksponenttipainiketta, joka joko näyttää hatulta (^) tai jota merkitään 10x. Muista, että pKa ilmaistaan tavallisena logaritmina (pohja 10) eikä luonnollisena logaritmina (kanta e), joten haluat löytää taulukon tai valita laskuristasi toiminnon, joka nostaa luvun arvoon 10 eikä e. voima