Како израчунати вредности пКа

У Бронстед-Ловри-јевој формулацији киселина и база, киселина је једињење које ослобађа протон у раствору, док је база једињење које прихвата протон. Када се Бронстедова киселина раствара у растварачу, она ствара коњуговану базу, док истовремено растварач делује као база и ствара коњуговану киселину. Дељењем концентрација коњуговане киселине и базе са концентрацијама изворних једињења добија се константа еквиваленције К_ек, што је мера за јачину оригиналне киселине. Хемичари се позивају на К._ек као Ка вредност реакције када је растварач вода. Овај број може да варира за много редова величине, па да би олакшали прорачуне, хемичари обично користе пКа број, што је негативни логаритам вредности Ка.

Када се генеричка киселина (ХА) раствори у води, она донира протон, а продукт реакције састоји се од Х₃О.⁺ и А.^-, што је коњугована база реакције. У зависности од релативних способности ХА да донира протоне и А.^- да би их прихватили, реакција се такође може одвијати у супротном смеру док се на крају не постигне равнотежа.

Хемичари одређују јачину киселине (Ка) мерењем концентрација ХА, Х.₃0⁺ и А.^- у равнотежи и подели концентрација производа концентрацијом изворне киселине. Пошто је концентрација воде константа, они је изузимају из једначине.

Ка = [Х.₃О.⁺] [А.^-] / [ХА]

Ка вредности могу бити врло велике или врло мале. На пример, вредност Ка за хлороводоничну киселину (ХЦл) је око 10⁷, док је вредност Ка за аскорбинску киселину (витамин Ц) 1,6 Кс 10^-12. Рад са таквим бројевима је незгодан, па су хемичари, како би олакшали ствари, дефинисали пКа број као:

пКа = -лог Ка

Према овој дефиницији, вредност пКа за хлороводоничну киселину је -лог 10⁷ = -7, док је пКа за аскорбинску киселину -лог (1,6 к 10^-12) = 11.80. Као што је видљиво, што је мањи број пКа, то је киселина јача.

Логаритам је у основи супротност експоненту. Ако имамо израз као што је лог₁₀к = и, можемо пронаћи к узимајући експонент на основу 10 обе стране: 10^{лог к} = 10^г.. По дефиницији, 10^логк = к, па израз постаје к = 10^г.. Вредност пКа је негативни логаритам, што значи да када је једначина -лог к ​​= и обрнута, к је једнак негативном експоненту 10^-и, што је мали број ако је и велико и велики број ако је и мало.

У пракси проналажење логаритама може бити компликовано, па се већина научника користи таблицама логаритама или научним калкулатором. Да бисте пронашли основни логаритам 10 на научном калкулатору, унесите вредност логаритма и додирните „дневник₁₀"кључ.