Conţinut
În formularea de acizi și baze din Bronsted-Lowry, un acid este un compus care eliberează un proton în soluție, în timp ce o bază este un compus care acceptă un proton. Când un acid bronzat se dizolvă într-un solvent, produce o bază conjugată, în timp ce solventul acționează ca o bază și produce un acid conjugat. Împărțirea concentrațiilor de acid și bază conjugate, în funcție de concentrațiile compușilor originali produce constanta de echivalență Keq, care este o măsură a cât de puternic este acidul original. Chimiștii se referă la Keq ca valoare Ka a reacției atunci când solventul este apă. Acest număr poate varia în funcție de multe ordine de mărime, așa că pentru a face calculele mai ușoare, de obicei, chimiștii folosesc numărul pKa, care este logaritmul negativ al valorii Ka.
Ka este forța unui acid din apă
Când un acid generic (HA) se dizolvă în apă, donează un proton, iar produsul reacției este format din H3O+ și A-, care este baza conjugată a reacției. În funcție de abilitățile relative ale HA de a dona protoni și A- pentru a le accepta, reacția poate de asemenea să se desfășoare în direcția opusă până când se ajunge la un echilibru.
Chimiștii determină puterea unui acid (Ka) măsurând concentrațiile de HA, H30+ și A- la echilibru și împărțirea concentrațiilor produselor la concentrația acidului inițial. Deoarece concentrația apei este o constantă, o lasă din ecuație.
Ka = /
Convertirea în pKa
Valorile Ka pot fi foarte mari sau foarte mici. De exemplu, valoarea Ka pentru acidul clorhidric (HCl) este de aproximativ 107în timp ce valoarea Ka pentru acid ascorbic (vitamina C) este 1,6 X 10-12. Lucrul cu astfel de numere este incomod, așa că pentru a ușura lucrurile, chimiștii au definit numărul pKa ca:
pKa = -log Ka
Conform acestei definiții, valoarea pKa pentru acidul clorhidric este -log 107 = -7, în timp ce pKa pentru acid ascorbic este -log (1,6 x 10)-12) = 11,80. După cum este evident, cu cât numărul pKa este mai mic, cu atât acidul este mai puternic.
Găsirea logaritmelor
Un logaritm este practic opusul unui exponent. Dacă avem o expresie cum ar fi jurnalul10x = y, putem găsi x luând exponentul la baza 10 a ambelor părți: 10jurnal x = 10y. Prin definiție, 10logx = x, deci expresia devine x = 10y. Valoarea pKa este un logaritm negativ, ceea ce înseamnă că atunci când ecuația -log x = y este inversată, x este egală cu un exponent negativ 10-y, care este un număr mic dacă y este mare și un număr mare dacă y este mic.
În practică, găsirea logaritmelor poate fi complicată, astfel încât majoritatea oamenilor de știință folosesc tabele de logaritm sau un calcul științific. Pentru a găsi un logaritm de bază 10 pe un calculator științific, introduceți valoarea logaritmului și atingeți „jurnalul10„cheie.