Как да конвертирате pKa в Ka

Когато цитират силата на дадена киселина, химиците често използват дисоциационната константа Ka, но това число може да варира с няколко порядъка от една киселина до друга. За да създадат по-лесно управляемо число, химиците дефинират стойността на pKa като отрицателен логаритъм на стойността на Ka: pKa = -лог Ка. Ако вече знаете стойността на рКа за киселина и се нуждаете от стойността на Ка, ще я намерите, като вземете антилог. На практика това означава издигане на двете страни на равенството до степен на 10.

В формулировката на Бронстед-Лоури за киселини в разтвор киселината дарява протон и разтворът приема такъв. Разтворът се превръща в разтвор, съдържащ конюгирана основа - която е продукт на киселината, загубила протон - и конюгирана киселина. Теоретично тази реакция може да се случи и в двете посоки. Когато разтворителят е вода, това се записва като:

HA + H₂O <==> H₃О⁺ + А^-

Възможно е да се определи тази сила на първоначалната киселина чрез разделяне на концентрациите на конюгираната киселина и основа на концентрациите на първоначалната киселина и основа. Когато разтворителят е вода, той остава извън уравнението. Тази операция ви дава дисоциационната константа Ka:

Ka = [H₃О⁺] [A^-] / [HA]

Когато Ka е голям, това означава, че конюгираните йони не са достатъчно силни, за да движат реакцията в обратна посока, което показва силна киселина.

Константата на дисоциация за силна киселина може да достигне до 10⁷, докато за слаба киселина може да достигне до 10^-12. За да създадат по-лесно управляемо число, химиците създадоха стойността pKa:

pKa = -log Ka

Силна киселина с дисоциационна константа 10⁷ има рКа -7, докато слаба киселина с дисоциационна константа 10^-12 има pKa 12. Освен че са по-лесни за работа, стойностите на pKa имат обратна връзка с киселинната сила. С други думи, ниското рКа показва силна киселина и обратно.

В някои таблици може да намерите изброената стойност на pKa, но може да ви е необходима стойността на Ka, за да се включите във вашите уравнения. Математическата операция, която извършвате, е Ka = antilog (-pKa). Решавате това, като повдигате двете страни на първоначалната връзка до степен 10, за да получите:

Ka = 10^(-pKa)

Когато pKa е цяло число, като -7, тази операция е лесна за изпълнение, но когато съдържа дроб, например 7.5, може да се наложи да потърсите стойността в таблица. Можете също да го намерите в научен калкулатор, като въведете числото и натиснете показателния бутон, който или прилича на шапка (^), или се обозначава с 10^х. Не забравяйте, че pKa се изразява като общ логаритъм (основа 10), а не като естествен логаритъм (основа e), така че искате за да намерите таблица или да изберете функция на вашия калкулатор, която повишава числото до степен 10, а не степен д.