Conţinut
Fiecare acid are o constantă caracteristică de disociere (KA), care este o măsură a capacității sale de a dona ioni de hidrogen în soluție. Cu alte cuvinte, KA oferă o modalitate de a măsura rezistența unui acid. Valori mai mari semnifică acizi mai puternici. PH-ul (puterea hidrogenului) unei soluții este o măsură a concentrației ionilor de hidrogen și este, de asemenea, o măsură a acidității, dar nu este același ca KA. Totuși, există o relație între cei doi și puteți calcula KA pentru un acid dacă știți concentrația de acid și pH-ul soluției.
Constanta de disociere Ka
Un compus este acid dacă poate dona ioni de hidrogen într-o soluție apoasă, ceea ce este echivalent cu a spune că compusul este capabil să creeze ioni de hidroniu (H30+). Ecuația generală care descrie ce se întâmplă cu un acid (HA) în soluție este:
HA + H20 <--> H30+ + A-, unde un- este baza conjugată.
Unii acizi sunt puternici și se disociază complet, în timp ce alții sunt slabi și doar parțial se disociază. Puteți măsura puterea unui acid prin constanta de disociere KA, care este un raport format prin împărțirea concentrației produselor la concentrația reactanților:
KA = /
Toate reacțiile se petrec în apă, deci este de obicei șters din ecuație.
Derivarea Ka din pH
PH-ul unei soluții apoase de acid este o măsură a concentrației de ioni liberi de hidrogen (sau hidroniu) pe care îi conține: pH = -log sau pH = -log. Ultima ecuație poate fi rescrisă:
= 10-Ph
Cunoașteți concentrația molară a unei soluții acide și îi puteți măsura pH-ul, echivalența de mai sus vă permite să calculați concentrația relativă de acid la baza conjugată și să obțineți constanta de disociere KA. Pentru a face acest lucru, ajută la configurarea unui tabel care delimitează euconcentrații nitale de reactanți și produse; Cse măsoară concentrațiile și concentrațiile la EQuilibrium. Acesta este un tabel ICE. În loc să configurați unul într-un mod general, este mai instructiv să ilustreze procedura cu un exemplu specific.
Constanta de disociere pentru acidul acetic
Acidul acetic, acidul care dă oțetului gustul acru, este un acid slab care se disociază în soluție de acetat și de ioni de hidroniu.
CH3CO2H + H2O <--> CH3CO2− + H3O+
Oțetul casnic tipic este o soluție de 0,9 M cu un pH de 2,4. Utilizând datele, este posibil să se calculeze constanta de disociere:
Acidul acetic (CH3CO2)H) Ioni de hidroniu (H3O)+) Ioni de acetat (CH3CO2-)
Inițial 0,9 M 0 0
Schimbă -x M + x M + x M
Echilibru (0,9 - x) M x M x M
Constanta de disociere KA este / .
KA = x2/(0,9 - x)
După cum s-a menționat mai sus, = 10-Ph. Deoarece x = și știți pH-ul soluției, puteți scrie x = 10-2.4. Acum este posibilă găsirea unei valori numerice pentru Ka.
Ka = (10-2.4)2 /(0.9 - 10-2.4) = 1,8 x 10-5.