Sadržaj
Pri nanošenju jačine kiseline, kemičari često koriste konstantu disocijacije, Ka, ali taj se broj može mijenjati za nekoliko reda veličine od jedne do druge kiseline. Da bi stvorili upravljiviji broj, kemičari definiraju vrijednost pKa kao negativni logaritam vrijednosti Ka: pKa = -log Ka. Ako već znate pKa vrijednost za kiselinu i trebate vam Ka vrijednost, pronađite je uzimajući antilog. U praksi to znači podizanje obje strane na jednakost prema eksponentima 10.
Definicija Ka
U Bronsted-Lowry formulaciji kiselina u otopini kiselina donira proton, a otopina prihvaća jedan. Otopina postaje ona koja sadrži konjugiranu bazu - koja je produkt kiseline koja je izgubila proton - i konjugiranu kiselinu. Teoretski, ova se reakcija može dogoditi u oba smjera. Kad je otapalo voda, to je zapisano kao:
HA + H2O <==> H3O+ + A-
Ovu snagu izvorne kiseline moguće je odrediti dijeljenjem koncentracija konjugirane kiseline i baze na koncentracije izvorne kiseline i baze. Kad je otapalo voda, preostaje je iz jednadžbe. Ova operacija daje konstantu disocijacije Ka:
Ka = /
Kad je Ka velik, to znači da konjugirani ioni nisu dovoljno jaki da bi reagirali u suprotnom smjeru, što ukazuje na jaku kiselinu.
pKa čini stvari lakšima
Konstanta disocijacije za jaku kiselinu može biti i do 107, dok za slabu kiselinu može biti i manje od 10-12, Da bi stvorili upravljiviji broj, kemičari su stvorili pKa vrijednost:
pKa = -log Ka
Jaka kiselina sa konstantom disocijacije 107 ima pKa od -7, dok je slaba kiselina sa konstantom disocijacije 10-12 ima pKa od 12. Pored toga što je s njima lakše raditi, vrijednosti pKa imaju i obrnut odnos prema čvrstoći kiseline. Drugim riječima, nizak pKa ukazuje na jaku kiselinu i obrnuto.
Pretvaranje iz pKa u Ka
U nekim će se tablicama naći navedena pKa vrijednost, ali možda će vam trebati vrijednost Ka da biste uključili svoje jednadžbe. Matematička operacija koju izvodite je Ka = antilog (-pKa). To rješavate podižući obje strane izvornog odnosa na moći 10 da biste dobili:
Ka = 10(-PKa)
Kad je pKa cijeli broj, poput -7, ovu operaciju je lako izvesti, ali kada sadrži djelić, poput 7,5, vrijednost ćete možda morati potražiti u tablici. Na znanstvenom kalkulatoru možete ga pronaći i unosom broja i pritiskom na eksponentnu tipku, koja ili izgleda poput šešira (^) ili je označena sa 10x, Zapamtite da se pKa izražava kao uobičajeni logaritam (baza 10), a ne kao prirodni logaritam (baza e), pa želite pronaći tablicu ili odabrati funkciju na vašem kalkulatoru koja povećava broj na 10, a ne na snaga e.