Sådan bestemmes pH fra pKa

Styrken af ​​en syre måles af både dens pH og dens pKa, og de to er relateret af Henderson-Hasslebalch ligningen. Denne ligning er: pH = pKa + log [A ^{-] /[AH], hvor [AH] er koncentrationen af ​​syren og [A -] er koncentrationen af ​​dens konjugatbase efter dissociation. pH er en variabel, der afhænger af koncentrationen, så hvis du vil udlede dens værdi fra dette forhold, skal du vide koncentrationerne af syren og dens konjugatbase.}

Hvad er pH og pKa?

Akronym pH står for "kraft af hydrogen", og det er et mål for koncentrationen af ​​hydrogenioner i en vandig opløsning. Følgende ligning udtrykker dette forhold:

pH = -log [H ^+]

Værdien af ​​pKa afhænger derimod af koncentrationerne af syre og konjugatbase i opløsning efter at syredissociationen har opnået ligevægt. Forholdet mellem koncentrationerne af konjugatbase og konjugatsyre til den pågældende syre i en vandig opløsning kaldes dissociationskonstanten, Ka. Værdien for pKa er givet ved:

pKa = -log (Ka)

Selv om pH varierer efter opløsning, er pKa en konstant for hver syre.

Henderson-Hasselbalch Ligning

Formlen Henderson-Hasselbalch kommer direkte fra definitionen af ​​dissociationskonstanten Ka. For en syre HA, der dissocierer til H ^{+ og A - i vand, er dissociationskonstanten givet ved:}

Ka = [H ^{+] [A -] /[HA]}

Vi kan tage logaritmen på begge sider:

log (Ka) = log ([H ^{+] [A -] /[HA] ) eller log Ka = log (H +) + log [A -] /[HA]}

Med henvisning til definitionerne af pH og pKa bliver dette:

-pKa = -PH + log [A ^{-] /[HA]}

Endelig efter at have tilføjet pH og pKa til begge sider:

pH = pKa + log [A ^{-] /[HA].}

Denne ligning giver dig mulighed for at beregne pH, hvis dissociationskonstanten, pKa og koncentrationerne af syre- og konjugatbasis er kendt.