Innehåll
Vissa kemiska reaktioner är kända som reversibla reaktioner eftersom de kan gå i två riktningar: framåt och bakåt. Dessa reaktioner inträffar samtidigt och slutar aldrig, så de kallas också dynamiska reaktioner. En reaktion är i jämvikt när hastigheten för båda reaktionerna är densamma. Medan koncentrationerna av reaktanterna och produkterna är konstanta är de emellertid inte nödvändigtvis lika. Jämviktskonstanter kallas ibland keq-värden. Om du experimenterar med en syrabasreaktion är keq-värdet Ka, även känd som surhetskonstant, som mäter styrkan hos en syra i lösning.
TL; DR (för lång; läste inte)
Vid syrabasreaktioner är jämviktskonstanten (keq-värde) känd som Ka. För att träna Ka när du känner till pKa, använd en kalkylator för att hitta antilog.
PKa-värdet
När en syra dissocieras i vatten, frigör den en proton för att göra lösningen sur. Emellertid har endast svaga syror, som endast delvis dissocieras i vatten, både ett dissocierat tillstånd (A-) och odelat tillstånd (AH). De existerar tillsammans enligt jämviktsekvationen AH ⇌ A- + H +. Koncentrationsförhållandet för båda sidorna är konstant under förutsättning att analytiska förhållanden är fixerade. Det här är Ka, som definieras av ekvationen Ka = ÷ , där de fyrkantiga konsolerna indikerar koncentrationen av de relativa komponenterna. Eftersom Ka-konstanterna för syror kan vara långa siffror (till exempel Ka för ättiksyra är 0,000018), är det obekvämt att uttrycka surhet genom att använda Ka-konstanten ensam. PKa-värdet infördes som ett index för att beskriva surheten hos svaga syror, definierade som pKa = -log Ka.
Hitta Keq Från pKa
Om du redan har pKa-värdet för en förening kan du räkna ut dess Ka. Till exempel är pKa-värdet för mjölksyra 3,86. Det första du gör är att multiplicera pKa-värdet med negativt för att invertera dess tecken. För mjölksyra är detta 3,86 x (-1) = -3,86. Använd sedan en kalkylator för att höja 10 till effekten av den negativa pKa. I matematik kallas detta antilog, och nyckeln är normalt markerad 10x på vetenskapliga kalkylatorer. Detta innebär att Ka för mjölksyra är 10(-3.86), vilket är 1,38 x 10-4 eller 0,000138. Ju mindre pKa-värde är, desto starkare är syran. Detta betyder mjölksyra, med ett pKa-värde på 3,86, är en starkare syra än ättiksyra, som har ett pKa-värde på 4,75.