Sadržaj
U Bronsted-Lowry formulaciji kiselina i baza, kiselina je spoj koji u otopini oslobađa proton, dok je baza spoj koji prihvaća proton. Kada se Bronsted kiselina otopi u otapalu, stvara konjugiranu bazu, dok istodobno otapalo djeluje kao baza i stvara konjugiranu kiselinu. Podjela koncentracija konjugirane kiseline i baze na koncentracije izvornih spojeva daje konstantu ekvivalencije Kekv, što je mjera koliko je izvorna kiselina jaka. Kemičari se odnose na Kekv kao Ka vrijednost reakcije kad je otapalo voda. Ovaj se broj može razlikovati po mnogostrukim redoslijedima, pa da bi olakšali izračun, kemičari obično koriste pKa broj, što je negativni logaritam Ka vrijednosti.
Ka je jačina kiseline u vodi
Kada se generička kiselina (HA) otopi u vodi, ona daje proton, a produkt reakcije sastoji se od H3O+ i A-, što je konjugirana baza reakcije. Ovisno o relativnim sposobnostima HA da doniraju protone i A- Da bi ih prihvatili, reakcija također može teći u suprotnom smjeru dok se na kraju ne postigne ravnoteža.
Kemičari određuju jačinu kiseline (Ka) mjerenjem koncentracija HA, H30+ i A- pri ravnoteži i dijeljenju koncentracija proizvoda koncentracijom izvorne kiseline. Budući da je koncentracija vode konstantna, oni je ostavljaju izvan jednadžbe.
Ka = /
Pretvaranje u pKa
Ka vrijednosti mogu biti vrlo velike ili vrlo male. Na primjer, vrijednost Ka za klorovodičnu kiselinu (HCl) je oko 107, dok je vrijednost Ka za askorbinsku kiselinu (vitamin C) 1,6 X 10-12, Rad s takvim brojevima je nezgodan, pa su, kako bi olakšali stvari, kemičari definirali pKa broj kao:
pKa = -log Ka
Prema ovoj definiciji, vrijednost pKa za klorovodičnu kiselinu je -log 107 = -7, dok je pKa za askorbinsku kiselinu -log (1,6 x 10-12) = 11.80. Kao što je vidljivo, što je manji broj pKa, to je jača kiselina.
Pronalaženje logaritama
Logaritam je u osnovi suprotan eksponentu. Ako imamo izraz poput dnevnika10x = y, možemo pronaći x tako što ćemo eksponent odvesti u bazu 10 obje strane: 10log x = 10y, Po definiciji, 10logx = x, pa izraz postaje x = 10y, Vrijednost pKa je negativni logaritam, što znači da je jednadžba -log x = y obrnuta, x jednaka negativnom eksponentu 10-y, što je mali broj ako je y velik, a veliki broj ako je y mali.
U praksi, pronalaženje logaritama može biti komplicirano, tako da većina znanstvenika koristi tablice logaritma ili znanstveni kalkulator. Da biste na znanstvenom kalkulatoru pronašli bazni 10 logaritma, unesite vrijednost logaritma i dodirnite "zapisnik"10" ključ.