Sådan beregnes Ka fra Ph

Hver syre har en karakteristisk dissociationskonstant (K _{a), som er et mål for dets evne til at donere hydrogenioner i opløsning. Med andre ord giver K a en måde at måle styrken af ​​en syre på. Større værdier betyder stærkere syrer. PH af en opløsning er et mål for koncentrationen af ​​hydrogenioner og er også et mål for surhed, men det er ikke det samme som K a. Der er dog et forhold mellem de to, og du kan beregne K a for en syre, hvis du kender koncentrationen af ​​syre og opløsningens pH.}

Dissociation Constant Ka

En forbindelse er sur, hvis den kan donere hydrogenioner til en vandig opløsning, hvilket svarer til at forbindelsen er i stand til at skabe hydroniumioner (H _{30 ^{+). Den generelle ligning, der beskriver, hvad der sker med en syre (HA) i opløsningen er: < H 20 <-> H 30 + + A - hvor A - er den konjugerede base.}}

Nogle syrer er stærke og dissocierer fuldstændigt, mens andre er svage og kun delvis dissocierer. Du kan måle styrken af ​​en syre ved dissociationskonstanten K _{a, som er et forhold dannet ved at dividere koncentrationen af ​​produkter ved koncentrationen af ​​reaktanter:}

K _{a = [H30 +] [A -] /[HA]}

Alle reaktionerne sker i vand, så det er normalt slettet fra ligningen.

Afledning Ka fra pH

pH af en Vandig syreopløsning er et mål for koncentrationen af ​​fri hydrogen (eller hydronium) ioner, som indeholder: pH = -log [H ^{+] eller pH = -log [H _{30 +]. Den sidste ligning kan omskrives:}}

[H _{30 ^{+] = 10 -pH}}

Det kender du den molære koncentration af en syreopløsning og kan måle dens pH giver den ovennævnte ækvivalens dig mulighed for at beregne den relative koncentration af syre til konjugatbase og udlede dissociationskonstanten K _{a. For at gøre dette hjælper det med at oprette et bord, der afgrænser de indledende koncentrationer af reaktanter og produkter, ændringen i koncentrationer og koncentrationerne ved ligevægt. Dette er en ICE-tabel. I stedet for at sætte en op på en generel måde er det mere lærerigt at illustrere proceduren med et specifikt eksempel.}

Dissociation Konstant for Eddikesyre

Eddikesyre, syren der giver eddike sin sure smag , er en svag syre, der dissocierer i acetat og hydroniumioner i opløsning.

CH _{3CO 2H + H 2O < CH 3CO 2 ^{- + H 3O +}}

Typisk husholdningseddike er en 0,9 M opløsning med en pH på 2,4. Ved hjælp af dataene er det muligt at beregne dissociationskonstanten:

Indstil ICE-tabellen for koncentrationer

Eddikesyre (CH _{3CO 2) H) Hydronium-ioner (H3O ^{+) Acetat-ioner (CH 3CO 2 -)}}

Indledende 0,9 M 0 0

Skift -x M + x M + x M

Ligevægt (0,9 - x) M x M x M

Skriv Ka som forholdet mellem konjugatbase og syre

Dissociationskonstanten K _{a er [H3O +] [ ,null,null,3],CH 3CO 2 ^{-] /[CH 3CO 2) H].}}

Indsæt værdier fra tabellen

K _{a = x ^{2 /(0.9 - x)}}

Bemærk, at x er relateret til pH og beregne Ka

Som nævnt ovenfor, [H3O +] = 10 ^{-pH . Da x = [H3O +] og du kender opløsningens pH, kan du skrive x = 10 -2.4. Det er nu muligt at finde en numerisk værdi for Ka.}

Ka = (10 ^{-2.4) 2 /(0,9-10 -2,4) = 1,8 x 10 -5.}