Bronsted-Lowry 산과 염기의 공식에서 산은 용액에서 양성자를 방출하는 화합물이고 염기는 양성자를 받아들이는 화합물입니다. 브 뢴스 테드 산이 용매에 용해되면 접합 염기를 생성하는 동시에 용매가 염기 역할을하여 접합 산을 생성합니다. 결합 산과 염기의 농도를 원래 화합물의 농도로 나누면 등가 상수 K가 생성됩니다.eq, 이것은 원래 산이 얼마나 강한 지 측정합니다. 화학자는 K를 참조eq 용매가 물일 때 반응의 Ka 값으로. 이 숫자는 여러 자릿수에 따라 달라질 수 있으므로 계산을 더 쉽게하기 위해 화학자는 일반적으로 Ka 값의 음의 로그인 pKa 숫자를 사용합니다.
Ka는 물에서 산의 힘
일반 산 (HA)이 물에 용해되면 양성자를 제공하고 반응 생성물은 H로 구성됩니다.3영형+ 그리고 A-, 이것은 반응의 공액 염기입니다. 양성자와 A를 기증하는 HA의 상대적 능력에 따라- 이를 받아들이 기 위해 반응은 결국 평형에 도달 할 때까지 반대 방향으로 진행될 수도 있습니다.
화학자들은 HA, H의 농도를 측정하여 산 (Ka)의 강도를 결정합니다.30+ 그리고 A- 평형 상태에서 제품의 농도를 원래 산의 농도로 나눕니다. 물의 농도는 일정하기 때문에 방정식에서 제외됩니다.
Ka = [H3영형+] [ㅏ-]/[하아]
pKa로 변환
Ka 값은 매우 크거나 매우 작을 수 있습니다. 예를 들어 염산 (HCl)의 Ka 값은 약 10입니다.7, 아스코르브 산 (비타민 C)의 Ka 값은 1.6 X 10입니다.-12. 이러한 숫자로 작업하는 것은 불편하므로 화학자들은 작업을 더 쉽게하기 위해 pKa 숫자를 다음과 같이 정의했습니다.
pKa = -log Ka
이 정의에 따르면 염산의 pKa 값은 -log 10입니다.7 = -7, 아스코르브 산의 pKa는 -log (1.6 x 10-12) = 11.80. 분명한 바와 같이, pKa 수가 적을수록 산이 강해집니다.
로그 찾기
로그는 기본적으로 지수의 반대입니다. log와 같은 표현식이 있으면10x = y, 지수를 양쪽의 밑수 10으로 취하여 x를 찾을 수 있습니다. 10
로그 x = 10와이. 정의에 따라 10logx = x이므로 표현식은 x = 10이됩니다.와이. pKa 값은 음의 로그입니다. 즉, 방정식 -log x = y가 역전 될 때 x는 음의 지수 10과 같습니다.-와이, y가 크면 작은 수이고 y가 작 으면 큰 수입니다.실제로 로그를 찾는 것은 복잡 할 수 있으므로 대부분의 과학자는 로그 테이블이나 공학용 계산기를 사용합니다. 공학용 계산기에서 밑이 10 인 로그를 찾으려면 로그 값을 입력하고 "로그10"키.