Содержание
При цитировании силы кислоты химики часто используют константу диссоциации, Ka, но это число может варьироваться на несколько порядков от одной кислоты к другой. Чтобы создать более управляемое число, химики определяют значение pKa как отрицательный логарифм значения Ka: pKa = -log Ka. Если вы уже знаете значение pKa для кислоты и вам нужно значение Ka, вы найдете его, взяв антилог. На практике это означает повышение обеих сторон равенства до показателей 10.
Определение Ка
В формулировке кислот Бренстеда-Лоури в растворе кислота отдает протон, а раствор принимает один. Раствор становится раствором, содержащим конъюгатное основание, являющееся продуктом кислоты, потерявшей протон, и конъюгатную кислоту. Теоретически эта реакция может происходить в обоих направлениях. Когда растворителем является вода, это записывается как:
HA + H2O <==> H3О+ + А-
Можно определить эту силу исходной кислоты путем деления концентраций конъюгата кислоты и основания на концентрации исходной кислоты и основания. Когда растворителем является вода, его исключают из уравнения. Эта операция дает вам константу диссоциации Ka:
Ка = /
Когда Ka велико, это означает, что ионы конъюгата недостаточно сильны, чтобы переместить реакцию в противоположном направлении, что указывает на сильную кислоту.
ПК делает вещи проще
Константа диссоциации для сильной кислоты может достигать 107в то время как для слабой кислоты она может составлять всего 10-12, Чтобы создать более управляемое число, химики создали значение pKa:
pKa = -log Ka
Сильная кислота с константой диссоциации 107 имеет рКа -7, в то время как слабая кислота с константой диссоциации 10-12 имеет pKa 12. Помимо того, что с pKa легче работать, значения pKa имеют обратную зависимость от силы кислоты. Другими словами, низкий pKa указывает на сильную кислоту и наоборот.
Преобразование из pKa в Ka
В некоторых таблицах вы можете найти значение pKa в списке, но вам может понадобиться значение Ka для включения в ваши уравнения. Вы выполняете математическую операцию: Ka = antilog (-pKa). Вы решаете эту проблему, поднимая обе стороны исходного отношения до степеней 10, чтобы получить:
Ка = 10(-PKa)
Когда pKa представляет собой целое число, такое как -7, эту операцию легко выполнить, но когда она содержит дробь, такую как 7.5, вам, возможно, придется поискать значение в таблице. Вы также можете найти его в научном калькуляторе, введя число и нажав клавишу экспоненты, которая либо выглядит как шляпа (^), либо обозначается 10Икс, Помните, что pKa выражается как обычный логарифм (основание 10), а не как натуральный логарифм (основание e), поэтому вы хотите найти таблицу или выбрать функцию на своем калькуляторе, которая повышает число до степени 10, а не сила е.