Sommige chemische reacties staan bekend als omkeerbare reacties omdat ze in twee richtingen kunnen gaan: vooruit en achteruit. Deze reacties gebeuren gelijktijdig en stoppen nooit, daarom worden ze ook wel dynamische reacties genoemd. Een reactie is in evenwicht als de snelheid van beide reacties gelijk is. Hoewel de concentraties van de reactanten en producten constant zijn, zijn ze niet noodzakelijk gelijk. Evenwichtsconstanten worden soms keq-waarden genoemd. Als u experimenteert met een zuur-base-reactie, is de keq-waarde Ka, ook bekend als zuurgraadconstante, die de sterkte van een zuur in oplossing meet.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
In zuur-base reacties staat de evenwichtsconstante (keq-waarde) bekend als: Ka. Om Ka uit te rekenen als je pKa weet, gebruik je een rekenmachine om de antilog te vinden.
De pKa-waarde
Wanneer een zuur dissocieert in water, laat het een proton vrij om de oplossing zuur te maken. Echter, alleen zwakke zuren, die slechts gedeeltelijk dissociëren in water, hebben zowel een gedissocieerde toestand (A-) als een niet-gedissocieerde toestand (AH). Ze bestaan samen volgens de evenwichtsvergelijking
AH ⇌ A- + H+. De concentratieverhouding van beide zijden is constant, mits de analytische omstandigheden vast zijn. Dit is de Ka, die wordt gedefinieerd door de vergelijking Ka = [A-] [H+] ÷ [AH], waarbij de vierkante haken de concentratie van de relatieve componenten aangeven. Omdat de Ka-constanten voor zuren lange getallen kunnen zijn (de Ka voor azijnzuur is bijvoorbeeld 0.000018), is het lastig om de zuurgraad uit te drukken met alleen de Ka-constante. De pKa-waarde werd geïntroduceerd als een index om de zuurgraad van zwakke zuren te beschrijven, gedefinieerd als pKa = -log Ka.Keq vinden van pKa
Als je de pKa-waarde van een verbinding al hebt, kun je de Ka berekenen. De pKa-waarde van melkzuur is bijvoorbeeld 3,86. Het eerste dat u doet, is de pKa-waarde vermenigvuldigen met negatief om het teken om te keren. In het geval van melkzuur is dit 3,86 x (-1) = -3,86. Gebruik vervolgens een rekenmachine om 10 te verhogen tot de macht van de negatieve pKa. In wiskunde staat dit bekend als de antilog, en de sleutel is normaal gesproken gemarkeerd met 10X op wetenschappelijke rekenmachines. Dit betekent dat de Ka van melkzuur 10. is(-3.86), dat is 1,38 x 10-4 of 0,000138. Hoe kleiner de pKa-waarde, hoe sterker het zuur. Dit betekent dat melkzuur, met een pKa-waarde van 3,86, een sterker zuur is dan azijnzuur, dat een pKa-waarde van 4,75 heeft.
