Jak obliczyć Ka z Ph

Zawartość

• Dissociation Constant Ka
• Wyprowadzanie Ka z pH
• Stała dysocjacji dla kwasu octowego

Każdy kwas ma charakterystyczną stałą dysocjacji (K_za), co jest miarą jego zdolności do oddawania jonów wodoru w roztworze. Innymi słowy, K_za zapewnia sposób pomiaru siły kwasu. Większe wartości oznaczają silniejsze kwasy. PH (moc wodoru) roztworu jest miarą stężenia jonów wodoru i jest również miarą kwasowości, ale nie jest takie samo jak K_za. Istnieje jednak związek między nimi i można obliczyć K_za dla kwasu, jeśli znasz stężenie kwasu i pH roztworu.

Dissociation Constant Ka

Związek jest kwasowy, jeśli może oddawać jony wodoru do roztworu wodnego, co jest równoważne z twierdzeniem, że związek jest zdolny do tworzenia jonów hydroniowych (H₃0⁺). Ogólne równanie opisujące, co dzieje się z kwasem (HA) w roztworze, jest następujące:

HA + H₂0 <--> H₃0⁺ + A^-, gdzie^- jest sprzężoną zasadą.

Niektóre kwasy są silne i całkowicie dysocjują, podczas gdy inne są słabe i tylko częściowo dysocjują. Można zmierzyć siłę kwasu za pomocą jego stałej dysocjacji K_za, który jest stosunkiem utworzonym przez podzielenie stężenia produktów przez stężenie reagentów:

K._za = /

Wszystkie reakcje zachodzą w wodzie, więc zwykle usuwa się ją z równania.

Wyprowadzanie Ka z pH

Wartość pH wodnego roztworu kwasu jest miarą stężenia wolnych jonów wodoru (lub hydronu): pH = -log lub pH = -log. Ostatnie równanie można przepisać:

= 10^-pH

Jeśli znasz stężenie molowe roztworu kwasu i możesz zmierzyć jego pH, powyższa równoważność pozwala obliczyć względne stężenie kwasu w celu sprzężenia zasady i wyprowadzić stałą dysocjacji K_za. Aby to zrobić, pomaga ustawić tabelę, która określa jastężenia azotowe reagentów i produktów, dozmiana stężeń i stężeń przy mirównowaga. To jest stół ICE. Zamiast ogólnego konfigurowania, bardziej pouczające jest zilustrowanie procedury konkretnym przykładem.

Stała dysocjacji dla kwasu octowego

Kwas octowy, kwas, który nadaje octu kwaśny smak, jest słabym kwasem, który dysocjuje na jony octanowe i hydroniowe w roztworze.

CH₃WSPÓŁ₂H + H₂O <--> CH₃WSPÓŁ₂⁻ + H₃O⁺

Typowy ocet domowy to 0,9 M roztwór o pH 2,4. Korzystając z danych, można obliczyć stałą dysocjacji:

Kwas octowy (CH₃WSPÓŁ₂₎H) Jony hydroniowe (H3O⁺) Jony octanowe (CH₃WSPÓŁ₂^-)

Początkowe 0,9 M 0 0

Zmień -x M + x M + x M

Równowaga (0,9 - x) M x M x M

Stała dysocjacji K_za jest / .

K._za = x²/(0,9 - x)

Jak wspomniano powyżej, = 10^-pH. Ponieważ x = i znasz pH roztworu, możesz napisać x = 10^-2.4. Można teraz znaleźć wartość liczbową dla Ka.

Ka = (10^-2.4)² /(0.9 - 10^-2.4) = 1,8 x 10^-5.