Egy sav erősségére hivatkozva a kémikusok gyakran alkalmazzák a disszociációs állandót, a Ka-t, de ez a szám savenként több nagyságrenddel változhat. A kezelhetőbb szám létrehozása érdekében a vegyészek a pKa értéket a Ka érték negatív logaritmusaként definiálják: pKa = -log Ka. Ha már ismeri egy sav pKa értékét, és szüksége van a Ka értékre, akkor a antilog. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az egyenlőség mindkét oldalát fel kell emelni a 10 kitevőire.
Ka meghatározása
Az oldatokban lévő savak Bronsted-Lowry készítményében a sav protont adományoz, az oldat pedig egyet elfogad. Az oldat konjugátum bázissá válik - amely a protont vesztett sav terméke - és egy konjugált savat tartalmaz. Elméletileg ez a reakció mindkét irányban megtörténhet. Ha az oldószer víz, ezt a következőképpen írják:
HA + H2O <==> H3O+ + A-
Az eredeti sav ezen erősségét úgy lehet meghatározni, hogy elosztjuk a konjugátum és bázis koncentrációit az eredeti sav és bázis koncentrációival. Ha az oldószer víz, az kimarad az egyenletből. Ez a művelet megadja a Ka disszociációs állandóját:
Ka = [H3O+] [A-]/[HA]
Ha Ka nagy, ez azt jelenti, hogy a konjugált ionok nem elég erősek ahhoz, hogy a reakciót ellenkező irányba mozdítsák el, ami erős savra utal.
A pKa megkönnyíti a dolgokat
Egy erős sav disszociációs állandója akár 10 is lehet7, míg egy gyenge sav esetében ez akár 10 is lehet-12. A kezelhetőbb szám létrehozása érdekében a vegyészek létrehozták a pKa értéket:
pKa = -log Ka
Erős sav 10 disszociációs állandóval7 pKa értéke -7, míg egy gyenge sav 10 disszociációs állandóval-12 pKa értéke 12. A pKa értékek amellett, hogy könnyebben dolgoznak velük, fordított kapcsolatban állnak a saverősséggel. Más szavakkal, az alacsony pKa jelzi az erős savat és fordítva.
Átalakítás pKa-ról Ka-ra
Egyes táblázatokban megtalálhatja a pKa értéket, de szükség lehet a Ka értékre az egyenletek csatlakoztatásához. Az elvégzett matematikai művelet Ka = antilog (-pKa). Ezt úgy oldja meg, hogy az eredeti kapcsolat mindkét oldalát felemeli a 10-es hatványra, hogy megkapja:
Ka = 10(-pKa)
Ha a pKa egész szám, például -7, akkor ezt a műveletet könnyű végrehajtani, de ha töredéket, például 7.5-et tartalmaz, előfordulhat, hogy az értéket egy táblázatban kell megkeresnie. Megtalálható egy tudományos számológépen is, ha beírja a számot és megnyomja az exponens billentyűt, amely vagy kalapnak (^) néz ki, vagy pedig 10-vel van jelölve.x. Ne feledje, hogy a pKa általános logaritmusként van kifejezve (10. alap), és nem természetes logaritmusként (e). hogy megtaláljon egy táblázatot vagy kiválasszon egy olyan funkciót a számológépén, amely a számot 10-re, nem pedig hatványra emeli e.