Ορισμένες χημικές αντιδράσεις είναι γνωστές ως αναστρέψιμες αντιδράσεις επειδή μπορούν να πάνε σε δύο κατευθύνσεις: προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν ταυτόχρονα και δεν σταματούν ποτέ, επομένως ονομάζονται επίσης δυναμικές αντιδράσεις. Μια αντίδραση βρίσκεται σε ισορροπία όταν ο ρυθμός και των δύο αντιδράσεων είναι ο ίδιος. Ωστόσο, ενώ οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και προϊόντων είναι σταθερές, δεν είναι απαραίτητα ίσες. Οι σταθερές ισορροπίας ονομάζονται μερικές φορές τιμές keq. Εάν πειραματίζεστε με μια αντίδραση οξέος-βάσης, η τιμή keq είναι Κα, επίσης γνωστή ως σταθερά οξύτητας, η οποία μετρά την ισχύ ενός οξέος σε διάλυμα.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Στις αντιδράσεις οξέος-βάσης, η σταθερά ισορροπίας (τιμή keq) είναι γνωστή ως Κα. Για να επεξεργαστείτε το Ka όταν γνωρίζετε το pKa, χρησιμοποιήστε μια αριθμομηχανή για να βρείτε το αντιλόγο.
Η τιμή pKa
Όταν ένα οξύ διασπάται στο νερό, απελευθερώνει ένα πρωτόνιο για να κάνει το διάλυμα όξινο. Ωστόσο, μόνο τα ασθενή οξέα, τα οποία αποσυνδέονται μόνο μερικώς στο νερό, έχουν τόσο διαχωρισμένη κατάσταση (Α-) όσο και μη διαχωρισμένη κατάσταση (AH). Υπάρχουν μαζί σύμφωνα με την εξίσωση ισορροπίας
AH ⇌ A- + H +. Ο λόγος συγκέντρωσης και των δύο πλευρών είναι σταθερός υπό τον όρο ότι οι αναλυτικές συνθήκες είναι σταθερές. Αυτό είναι το Κα, που ορίζεται από την εξίσωση Ka = [A-] [H +] ÷ [AH], όπου οι αγκύλες δείχνουν τη συγκέντρωση των σχετικών συστατικών. Επειδή οι σταθερές Ka για οξέα μπορεί να είναι μεγάλοι αριθμοί (για παράδειγμα, το Ka για οξικό οξύ είναι 0,000018), είναι άβολο να εκφράζουμε την οξύτητα χρησιμοποιώντας μόνο τη σταθερά Ka. Η τιμή pKa εισήχθη ως δείκτης για να περιγράψει την οξύτητα των ασθενών οξέων, που ορίζεται ως pKa = -log Κα.Εύρεση του Keq από το pKa
Εάν έχετε ήδη την τιμή pKa μιας ένωσης, μπορείτε να επεξεργαστείτε το Ka. Για παράδειγμα, η τιμή pKa του γαλακτικού οξέος είναι 3,86. Το πρώτο πράγμα που κάνετε είναι να πολλαπλασιάσετε την τιμή pKa με αρνητική για να αντιστρέψετε το πρόσημά της. Στην περίπτωση του γαλακτικού οξέος, αυτό είναι 3,86 x (-1) = -3,86. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε μια αριθμομηχανή για να αυξήσετε το 10 στη δύναμη του αρνητικού pKa. Στα μαθηματικά, αυτό είναι γνωστό ως αντιλόγο και το κλειδί είναι συνήθως επισημασμένο ως 10Χ σε επιστημονικούς υπολογιστές. Αυτό σημαίνει ότι το Ka του γαλακτικού οξέος είναι 10(-3.86), που είναι 1,38 x 10-4 ή 0,000138. Όσο μικρότερη είναι η τιμή pKa, τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ. Αυτό σημαίνει ότι το γαλακτικό οξύ, με τιμή pKa 3,86, είναι ισχυρότερο οξύ από το οξικό οξύ, το οποίο έχει τιμή pKa 4,75.