Beregning af pKa-værdier:En praktisk vejledning for kemikere

MadamLead/iStock/GettyImages

Forstå Ka og syrestyrke i vand

I Bronsted-Lowry-strukturen donerer en syre en proton (H⁺) til opløsningsmidlet og genererer en konjugeret base (A⁻). I vand bliver denne proton en del af hydroniumionen (H₃O⁺). Ligevægtskonstanten, betegnet Ka, kvantificerer syrens tendens til at frigive protoner.

Beregning af Ka

Ka bestemmes ud fra ligevægtskoncentrationerne af de involverede arter:

Ka =[H3O⁺][A⁻] / [HA]

Fra Ka til pKa

Fordi Ka-værdier spænder over mange størrelsesordener, bruger kemikere pKa, den negative base-10-logaritme af Ka:

pKa =-log10Ka

For eksempel har saltsyre Ka ≈ 10⁷, hvilket giver pKa =–7. I modsætning hertil har ascorbinsyre (C-vitamin) Ka =1,6 x 10⁻12, hvilket giver pKa =11,80. En lavere pKa indikerer en stærkere syre.

Beregning af logaritmer

Mens logaritmer kan tabelleres eller beregnes med en lommeregner, er forholdet log₁₀x=y kan inverteres ved at hæve 10 til potensen y, hvilket giver x=10ʸ. pKa-formlen er den negative af dette, så en stor pKa svarer til en meget lille Ka.

På en videnskabelig lommeregner skal du blot trykke på "log"-knappen efter at have indtastet Ka-værdien for at opnå pKa.