Einige chemische Reaktionen werden als reversible Reaktionen bezeichnet, da sie in zwei Richtungen verlaufen können: vorwärts und rückwärts. Diese Reaktionen laufen gleichzeitig ab und hören nie auf, daher werden sie auch dynamische Reaktionen genannt. Eine Reaktion befindet sich im Gleichgewicht, wenn die Geschwindigkeit beider Reaktionen gleich ist. Obwohl die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte konstant sind, sind sie jedoch nicht notwendigerweise gleich. Gleichgewichtskonstanten werden manchmal als Keq-Werte bezeichnet. Wenn Sie mit einer Säure-Base-Reaktion experimentieren, beträgt der keq-Wert Ka, auch bekannt als Säurekonstante, die die Stärke einer Säure in Lösung misst.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Bei Säure-Base-Reaktionen ist die Gleichgewichtskonstante (keq-Wert) bekannt als Ka. Um Ka zu berechnen, wenn Sie pKa kennen, verwenden Sie einen Taschenrechner, um den Antilog zu finden.
Der pKa-Wert
Wenn eine Säure in Wasser dissoziiert, setzt sie ein Proton frei, um die Lösung sauer zu machen. Allerdings besitzen nur schwache Säuren, die in Wasser nur teilweise dissoziieren, sowohl einen dissoziierten (A-) als auch einen undissoziierten Zustand (AH). Sie existieren zusammen nach der Gleichgewichtsgleichung
AH ⇌ A- + H+. Das Konzentrationsverhältnis beider Seiten ist konstant, sofern die analytischen Bedingungen festgelegt sind. Dies ist das Ka, die durch die Gleichung. definiert ist Ka = [A-] [H+] ÷ [AH], wobei die eckigen Klammern die Konzentration der relativen Komponenten angeben. Da die Ka-Konstanten für Säuren lange Zahlen sein können (z. B. beträgt die Ka-Konstante für Essigsäure 0,000018), ist es unpraktisch, den Säuregehalt allein mit der Ka-Konstante auszudrücken. Der pKa-Wert wurde als Index eingeführt, um den Säuregehalt schwacher Säuren zu beschreiben, definiert als pKa = -log Ka.Keq von pKa. finden
Wenn Sie bereits den pKa-Wert einer Verbindung haben, können Sie ihren Ka berechnen. Zum Beispiel beträgt der pKa-Wert von Milchsäure 3,86. Das erste, was Sie tun, ist den pKa-Wert mit minus eins zu multiplizieren, um sein Vorzeichen umzukehren. Bei Milchsäure beträgt dies 3,86 x (-1) = -3,86. Verwenden Sie dann einen Taschenrechner, um 10 mit dem negativen pKa zu potenzieren. In der Mathematik wird dies als Antilog bezeichnet und der Schlüssel ist normalerweise mit 10. markiertx auf wissenschaftlichen Taschenrechnern. Dies bedeutet, dass der Ka von Milchsäure 10. beträgt(-3.86), das ist 1,38 x 10-4 oder 0,000138. Je kleiner der pKa-Wert, desto stärker die Säure. Das bedeutet, dass Milchsäure mit einem pKa-Wert von 3,86 eine stärkere Säure ist als Essigsäure mit einem pKa-Wert von 4,75.
