Kā konvertēt pKa uz Ka

Atsaucoties uz skābes stiprumu, ķīmiķi bieži izmanto disociācijas konstanti Ka, taču šis skaitlis var atšķirties vairākās pakāpēs no vienas skābes. Lai izveidotu vieglāk pārvaldāmu skaitli, ķīmiķi definē pKa vērtību kā Ka vērtības negatīvo logaritmu: pKa = -log Ka. Ja jūs jau zināt skābes pKa vērtību un jums ir nepieciešama Ka vērtība, to atrodat, izmantojot antilogs. Praksē tas nozīmē vienlīdzības abu pušu paaugstināšanu līdz 10.

Bronsted-Lowry skābju formā šķīdumā skābe ziedo protonu, un šķīdums to pieņem. Šķīdums kļūst tāds, kas satur konjugātu bāzi - kas ir skābes produkts, kas zaudējis protonu - un konjugātu skābi. Teorētiski šī reakcija var notikt abos virzienos. Ja šķīdinātājs ir ūdens, to raksta šādi:

HA + H₂O <==> H₃O⁺ + A^-

Šo sākotnējās skābes stiprumu ir iespējams noteikt, dalot konjugāta skābes un bāzes koncentrāciju ar sākotnējās skābes un bāzes koncentrāciju. Kad šķīdinātājs ir ūdens, tas tiek izlaists no vienādojuma. Šī darbība dod jums disociācijas konstanti Ka:

Ka = [H₃O⁺] [A^-] / [HA]

Kad Ka ir liels, tas nozīmē, ka konjugāta joni nav pietiekami spēcīgi, lai reakciju virzītu pretējā virzienā, kas norāda uz spēcīgu skābi.

Spēcīgas skābes disociācijas konstante var būt pat 10⁷, kamēr vājajai skābei tā var būt pat 10^-12. Lai izveidotu vieglāk pārvaldāmu skaitli, ķīmiķi izveidoja pKa vērtību:

pKa = -log Ka

Spēcīga skābe ar disociācijas konstanti 10⁷ pKa ir -7, bet vāja skābe ar disociācijas konstanti 10^-12 pKa ir 12. Papildus tam, ka pKa vērtībām ir vieglāk strādāt, tām ir apgriezta attiecība ar skābes stiprumu. Citiem vārdiem sakot, zems pKa norāda uz stipru skābi un otrādi.

Dažās tabulās pKa vērtība var būt uzskaitīta, taču, lai pievienotu vienādojumus, jums var būt nepieciešama Ka vērtība. Jūsu veiktā matemātiskā darbība ir Ka = antilog (-pKa). Jūs to atrisināt, paaugstinot sākotnējo attiecību abas puses ar pilnvarām 10, lai iegūtu:

Ka = 10^(-pKa)

Kad pKa ir vesels skaitlis, piemēram, -7, šo darbību ir viegli veikt, bet, ja tajā ir daļa, piemēram, 7,5, jums, iespējams, būs jāmeklē vērtība tabulā. To var atrast arī zinātniskajā kalkulatorā, ievadot skaitli un nospiežot eksponenta taustiņu, kas vai nu izskatās pēc cepures (^), vai ir apzīmēts ar 10^x. Atcerieties, ka pKa tiek izteikts kā kopējais logaritms (10. bāze), nevis kā dabiskais logaritms (bāze e), tāpēc vēlaties lai atrastu tabulu vai kalkulatorā izvēlētos funkciju, kas palielina skaitli līdz 10, bet nevis e.