כיצד להמיר את pKa ל- Ka

כאשר מצטטים את חוזק החומצה, כימאים משתמשים לעיתים קרובות בקבוע הדיסוציאציה, Ka, אך מספר זה יכול להשתנות בכמה סדרי גודל בין חומצה אחת לאחרת. כדי ליצור מספר שניתן לנהל יותר, כימאים מגדירים את ערך pKa כלוגריתם שלילי של ערך Ka: pKa = -לוג קא. אם אתה כבר יודע את ערך pKa עבור חומצה ואתה זקוק לערך Ka, אתה מוצא אותו על ידי לקיחת ה- אנטילוג. בפועל, משמעות הדבר היא העלאת שני הצדדים של השוויון למעריכים של 10.

בניסוח ברונסטד-לורי של חומצות בתמיסה, החומצה תורמת פרוטון והפתרון מקבל אחד כזה. התמיסה הופכת לכזו המכילה בסיס מצומד - שהוא תוצר של החומצה שאיבדה פרוטון - וחומצה מצומדת. תיאורטית, תגובה זו יכולה לקרות בשני הכיוונים. כאשר הממיס הוא מים, זה כתוב כ:

HA + H₂O <==> ח₃או⁺ + א^-

ניתן לקבוע חוזק זה של החומצה המקורית על ידי חלוקת ריכוזי החומצה והמצומדת הבסיסית בריכוזי החומצה והבסיס המקוריים. כאשר הממיס הוא מים, הוא נותר מחוץ למשוואה. פעולה זו נותנת לך את קבוע הדיסוציאציה Ka:

Ka = [H₃או⁺][א^-] / [HA]

כאשר Ka גדול, המשמעות היא שהיונים המצומדים אינם חזקים מספיק בכדי להזיז את התגובה בכיוון ההפוך, מה שמעיד על חומצה חזקה.

קבוע הדיסוציאציה של חומצה חזקה יכול להיות עד 10⁷ואילו עבור חומצה חלשה היא יכולה להיות נמוכה עד 10^-12. כדי ליצור מספר שניתן לנהל יותר, יצרו כימאים את ערך pKa:

pKa = -לוג Ka

חומצה חזקה עם קבוע דיסוציאציה של 10⁷ יש pKa של -7, ואילו חומצה חלשה עם קבוע דיסוציאציה של 10^-12 יש pKa של 12. מלבד היותם קלים יותר לעבוד, לערכי pKa יש קשר הפוך לחוזק החומצה. במילים אחרות, pKa נמוך מציין חומצה חזקה ולהיפך.

בכמה טבלאות, ייתכן שתמצא את ערך pKa המופיע ברשימה, אך ייתכן שתצטרך את ערך Ka כדי להתחבר למשוואות שלך. הפעולה המתמטית שאתה מבצע היא Ka = antilog (-pKa). אתה פותר את זה על ידי העלאת שני הצדדים של הקשר המקורי לסמכויות של 10 כדי להשיג:

Ka = 10^(-pKa)

כאשר pKa הוא מספר שלם, כגון -7, פעולה זו קלה לביצוע, אך כאשר היא מכילה שבר, כגון 7.5, ייתכן שתצטרך לחפש את הערך בטבלה. ניתן למצוא אותו גם במחשבון מדעי על ידי הזנת המספר ולחיצה על מקש האקספוננט, שנראה כמו כובע (^) או שמסומן ב- 10^איקס. זכור כי pKa מתבטא כ לוגריתם משותף (בסיס 10) ולא כ לוגריתם טבעי (בסיס e), אז אתה רוצה כדי למצוא טבלה או לבחור פונקציה במחשב שלך שמעלה את המספר לעוצמה של 10 ולא לעוצמה של ה.