Содержание
Каждая кислота имеет характеристическую константу диссоциации (К), что является мерой его способности отдавать ионы водорода в растворе. Другими словами, К обеспечивает способ измерить силу кислоты. Большие значения означают более сильные кислоты. PH (мощность водорода) раствора является мерой концентрации ионов водорода, а также мерой кислотности, но она не равна K, Тем не менее, есть связь между двумя, и вы можете рассчитать K для кислоты, если вы знаете концентрацию кислоты и рН раствора.
Константа диссоциации Ка
Соединение является кислым, если оно может отдавать ионы водорода в водный раствор, что эквивалентно тому, что соединение способно создавать ионы гидрония (H30+). Общее уравнение, описывающее, что происходит с кислотой (ГК) в растворе:
HA + H20 <-> H30+ + А-, где- является сопряженным основанием.
Некоторые кислоты являются сильными и полностью диссоциируют, тогда как другие являются слабыми и диссоциируют лишь частично. Вы можете измерить силу кислоты по ее константе диссоциации K, который представляет собой отношение, образованное делением концентрации продуктов на концентрацию реагентов:
К = /
Все реакции происходят в воде, поэтому ее обычно исключают из уравнения.
Выведение Ка из рН
PH водного раствора кислоты является мерой концентрации свободных ионов водорода (или гидрония), которые он содержит: pH = -log или же pH = -log. Последнее уравнение можно переписать так:
= 10-PH
Если вы знаете молярную концентрацию раствора кислоты и можете измерить его pH, вышеуказанная эквивалентность позволяет рассчитать относительную концентрацию кислоты для конъюгированного основания и вывести константу диссоциации K, Для этого полезно создать таблицу, в которой яазотные концентрации реагентов и продуктов, Сизменить концентрации и концентрации в Еquilibrium. Это таблица ICE. Вместо того, чтобы настраивать его в общем виде, более поучительно проиллюстрировать процедуру на конкретном примере.
Константа диссоциации уксусной кислоты
Уксусная кислота, кислота, которая придает уксусу кислый вкус, является слабой кислотой, которая растворяется в растворе ионов ацетата и гидрония.
СН3Колорадо2H + H2O <-> CH3Колорадо2− + H3О+
Типичный бытовой уксус представляет собой 0,9 М раствор с рН 2,4. Используя данные, можно рассчитать константу диссоциации:
Уксусная кислота (CH3Колорадо2)H) Ионы гидроксония (H3O+) Ацетат-ионы (СН3Колорадо2-)
Начальная 0,9 M 0 0
Изменить -х М + х М + х М
Равновесие (0,9 - х) М х М х М
Константа диссоциации K является / .
К = х2/(0,9 - х)
Как отмечено выше, = 10-PH, Поскольку х = и вы знаете рН раствора, вы можете написать х = 10-2.4, Теперь можно найти численное значение для Ka.
Ка = (10-2.4)2 /(0.9 - 10-2.4) = 1,8 х 10-5.