Kako pretvoriti pKa u Ka

Kad navode snagu kiseline, kemičari često koriste konstantu disocijacije Ka, ali taj broj može varirati za nekoliko redova veličine od jedne kiseline do druge. Da bi stvorili upravljan broj, kemičari definiraju vrijednost pKa kao negativni logaritam Ka vrijednosti: pKa = -log Ka. Ako već znate vrijednost pKa za kiselinu i trebate vrijednost Ka, pronaći ćete je uzimajući antilog. U praksi to znači podizanje obje strane jednakosti na eksponente od 10.

U Bronsted-Lowryjevoj formulaciji kiselina u otopini, kiselina donira proton, a otopina ga prihvaća. Otopina postaje ona koja sadrži konjugiranu bazu - koja je produkt kiseline koja je izgubila proton - i konjugiranu kiselinu. Teoretski se ova reakcija može dogoditi u oba smjera. Kada je otapalo voda, to se zapisuje kao:

HA + H₂O <==> H₃O⁺ + A^-

Ovu snagu izvorne kiseline moguće je odrediti dijeljenjem koncentracija konjugirane kiseline i baze s koncentracijama izvorne kiseline i baze. Kad je otapalo voda, izostavlja se iz jednadžbe. Ova operacija daje konstantu disocijacije Ka:

Ka = [H₃O⁺] [A^-]/[HA]

Kad je Ka velik, to znači da konjugirani ioni nisu dovoljno jaki da pokrenu reakciju u suprotnom smjeru, što ukazuje na jaku kiselinu.

Konstanta disocijacije za jaku kiselinu može biti i do 10⁷, dok za slabu kiselinu može biti i do 10^-12. Da bi stvorili upravljan broj, kemičari su stvorili vrijednost pKa:

pKa = -log Ka

Jaka kiselina s konstantom disocijacije 10⁷ ima pKa od -7, dok slaba kiselina s konstantom disocijacije 10^-12 ima pKa od 12. Osim što je s njima lakše raditi, vrijednosti pKa imaju i obrnuti odnos prema jačini kiseline. Drugim riječima, niska pKa ukazuje na jaku kiselinu i obrnuto.

U nekim tablicama možda ćete naći navedenu vrijednost pKa, ali možda će vam trebati vrijednost Ka da biste se uključili u vaše jednadžbe. Matematička operacija koju izvodite je Ka = antilog (-pKa). To rješavate podizanjem obje strane izvornog odnosa na ovlasti 10 da biste dobili:

Ka = 10^(-pKa)

Kad je pKa cijeli broj, kao što je -7, ovu je operaciju lako izvesti, ali kada sadrži razlomak, poput 7,5, možda ćete morati potražiti vrijednost u tablici. Također ga možete pronaći na znanstvenom računalu unosom broja i pritiskom eksponentne tipke koja izgleda ili poput šešira (^) ili je označena s 10^x. 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 podiže broj na stepen 10, a ne na stepen e.