Sådan konverteres pKa til Ka

Når man citerer styrken af ​​en syre, bruger kemikere ofte dissociationskonstanten, Ka, men dette antal kan variere med flere størrelsesordener fra en syre til en anden. For at skabe et mere håndterbart antal definerer kemikere pKa-værdien som den negative logaritme for Ka-værdien: pKa = -log Ka. Hvis du allerede kender pKa-værdien for en syre, og du har brug for Ka-værdien, finder du den ved at tage antilog. I praksis betyder dette at hæve begge sider af ligestillingen til eksponenter på 10.

I Bronsted-Lowry-formuleringen af ​​syrer i opløsning donerer syren en proton, og opløsningen accepterer en. Opløsningen bliver en, der indeholder en konjugatbase - som er produktet af syren, der har mistet en proton - og en konjugatsyre. Teoretisk kan denne reaktion ske i begge retninger. Når opløsningsmidlet er vand, skrives dette som:

HA + H₂O <==> H₃O⁺ + A^-

Det er muligt at bestemme denne styrke af den originale syre ved at dividere koncentrationerne af konjugatsyren og basen med koncentrationerne af den originale syre og base. Når opløsningsmidlet er vand, er det udeladt af ligningen. Denne operation giver dig dissociationskonstanten Ka:

Ka = [H₃O⁺][EN^-] / [HA]

Når Ka er stor, betyder det, at konjugationerne ikke er stærke nok til at bevæge reaktionen i den modsatte retning, hvilket indikerer en stærk syre.

Dissociationskonstanten for en stærk syre kan være så høj som 10⁷, mens det for en svag syre kan være så lavt som 10^-12. For at skabe et mere håndterbart antal oprettede kemikere pKa-værdien:

pKa = -log Ka

En stærk syre med en dissociationskonstant på 10⁷ har en pKa på -7, mens en svag syre med en dissociationskonstant på 10^-12 har en pKa på 12. Udover at være lettere at arbejde med, har pKa-værdier et omvendt forhold til syrestyrke. Med andre ord indikerer en lav pKa en stærk syre og omvendt.

I nogle tabeller kan du muligvis finde pKa-værdien, men du har muligvis brug for Ka-værdien for at tilslutte dine ligninger. Den matematiske operation, du udfører, er Ka = antilog (-pKa). Du løser dette ved at hæve begge sider af det oprindelige forhold til kræfter på 10 for at få:

Ka = 10^(-pKa)

Når pKa er et helt tal, såsom -7, er denne operation let at udføre, men når den indeholder en brøkdel, såsom 7.5, skal du muligvis slå værdien op i en tabel. Du kan også finde det på en videnskabelig lommeregner ved at indtaste nummeret og trykke på eksponenttasten, som enten ligner en hat (^) eller er betegnet med 10^x. Husk at pKa udtrykkes som en almindelig logaritme (base 10) og ikke som en naturlig logaritme (base e), så du vil have for at finde en tabel eller vælge en funktion på din lommeregner, der hæver tallet til en styrke på 10 i stedet for en styrke på e.