Kako pretvoriti pKa v Ka

Pri navajanju jakosti kisline kemiki pogosto uporabljajo disociacijsko konstanto Ka, vendar se ta številka lahko spreminja za več vrst velikosti od ene kisline do druge. Da bi ustvarili bolj obvladljivo število, kemiki vrednost pKa definirajo kot negativni logaritem vrednosti Ka: pKa = -log Ka. Če že poznate vrednost pKa za kislino in potrebujete vrednost Ka, jo najdete tako, da vzamete vrednost antilog. V praksi to pomeni dvig obeh strani enakosti na eksponente 10.

V Bronsted-Lowryjevi formulaciji kislin v raztopini kislina odda proton, raztopina pa ga sprejme. Raztopina postane raztopina, ki vsebuje konjugirano bazo - ki je produkt kisline, ki je izgubila proton - in konjugirano kislino. Teoretično se ta reakcija lahko zgodi v obe smeri. Kadar je topilo voda, se to zapiše kot:

HA + H₂O <==> H₃O⁺ + A^-

To jakost prvotne kisline je mogoče določiti z delitvijo koncentracij konjugirane kisline in baze s koncentracijami prvotne kisline in baze. Ko je topilo voda, je izločeno iz enačbe. Ta operacija vam daje disociacijsko konstanto Ka:

Ka = [H₃O⁺] [A^-] / [HA]

Ko je Ka velik, pomeni, da konjugirani ioni niso dovolj močni, da bi reakcijo premaknili v nasprotno smer, kar kaže na močno kislino.

Disociacijska konstanta močne kisline je lahko tudi 10⁷, medtem ko je za šibko kislino lahko tudi 10^-12. Da bi ustvarili bolj obvladljivo število, so kemiki ustvarili vrednost pKa:

pKa = -log Ka

Močna kislina z disociacijsko konstanto 10⁷ ima pKa -7, medtem ko šibka kislina s konstanto disociacije 10^-12 ima pKa 12. Vrednosti pKa so poleg tega, da jih je lažje delati, v obratni povezavi z jakostjo kisline. Z drugimi besedami, nizek pKa pomeni močno kislino in obratno.

V nekaterih tabelah boste morda našli vrednost pKa, vendar boste morda potrebovali vrednost Ka, da jo vključite v svoje enačbe. Matematična operacija, ki jo izvedete, je Ka = antilog (-pKa). To rešite tako, da dvignete obe strani prvotnega razmerja na moči 10, da dobite:

Ka = 10^(-pKa)

Če je pKa celo število, na primer -7, je to operacijo enostavno izvesti, če pa vsebuje ulomek, na primer 7,5, boste morda morali vrednost poiskati v tabeli. Najdete ga lahko tudi v znanstvenem kalkulatorju, tako da vnesete številko in pritisnete eksponentno tipko, ki je videti kot klobuk (^) ali pa je označena z 10^x. Ne pozabite, da je pKa izražen kot skupni logaritem (osnova 10) in ne kot naravni logaritem (osnova e), zato želite Če želite poiskati tabelo ali v kalkulatorju izbrati funkcijo, ki poveča število na stopnjo 10 in ne na stopnjo e.