Содержание
В составе кислот и оснований Бренстеда-Лоури кислота представляет собой соединение, которое высвобождает протон в растворе, а основание - это соединение, которое принимает протон. Когда кислота Бренстеда растворяется в растворителе, она образует сопряженное основание, в то время как растворитель действует как основание и образует сопряженную кислоту. Разделение концентраций конъюгата кислоты и основания на концентрации исходных соединений дает константу эквивалентности Kуравнение, который является мерой того, насколько сильна исходная кислота. Химики ссылаются на Куравнение в качестве значения Ка реакции, когда растворителем является вода. Это число может варьироваться на много порядков, поэтому для облегчения расчетов химики обычно используют число pKa, которое является отрицательным логарифмом значения Ka.
Ка - сила кислоты в воде
Когда дженериковая кислота (ГА) растворяется в воде, она отдает протон, а продукт реакции состоит из Н3О+ и А-, что является сопряженным основанием реакции. В зависимости от относительной способности ГА отдавать протоны и А- чтобы принять их, реакция также может идти в противоположном направлении, пока в конечном итоге не будет достигнуто равновесие.
Химики определяют силу кислоты (Ka), измеряя концентрации HA, H30+ и А- при равновесии и делении концентраций продуктов на концентрацию исходной кислоты. Поскольку концентрация воды постоянна, они исключают ее из уравнения.
Ка = /
Преобразование в пКа
Значения Ka могут быть очень большими или очень маленькими. Например, значение Ka для соляной кислоты (HCl) составляет около 107в то время как значение Ka для аскорбиновой кислоты (витамин C) составляет 1,6 X 10-12, Работать с такими числами неудобно, поэтому, чтобы упростить задачу, химики определили число pKa как:
pKa = -log Ka
Согласно этому определению значение pKa для соляной кислоты составляет -log 107 = -7, тогда как pKa для аскорбиновой кислоты составляет -log (1,6 × 10-12) = 11,80. Как видно, чем меньше число рКа, тем сильнее кислота.
Поиск логарифмов
Логарифм в основном противоположен показателю степени. Если у нас есть выражение, такое как журнал10х = у, мы можем найти х, взяв показатель степени к основанию 10 обеих сторон: 10log x = 10Y, По определению 10logx = х, так что выражение становится х = 10Y, Значение pKa является отрицательным логарифмом, что означает, что когда уравнение -log x = y обращено, x равно отрицательному показателю 10-y, которое является небольшим числом, если у большое, и большим числом, если у мало.
На практике поиск логарифмов может быть сложным, поэтому большинство ученых используют таблицы логарифмов или научный калькулятор. Чтобы найти логарифм с основанием 10 на научном калькуляторе, введите значение логарифма и нажмите «Журнал».10ключ