Hur man beräknar Ka från Ph

Innehåll

• Dissociation Constant Ka
• Avleda Ka från pH
• Dissociation konstant för ättiksyra

Varje syra har en karakteristisk dissociationskonstant (K_en), vilket är ett mått på dess förmåga att donera vätejoner i lösning. Med andra ord, K_en ger ett sätt att mäta styrkan hos en syra. Större värden betyder starkare syror. PH (kraft för väte) i en lösning är ett mått på koncentrationen av vätejoner och är också ett mått på surhet, men det är inte detsamma som K_en. Det finns dock ett förhållande mellan de två, och du kan beräkna K_en för en syra om du känner till koncentrationen av syra och pH i lösningen.

Dissociation Constant Ka

En förening är sur om den kan donera vätejoner till en vattenlösning, vilket motsvarar att föreningen kan skapa hydroniumjoner (H).₃0⁺). Den allmänna ekvationen som beskriver vad som händer med en syra (HA) i lösning är:

HA + H₂0 <--> H₃0⁺ + A^-, där en^- är den konjugerade basen.

Vissa syror är starka och dissocierar helt medan andra är svaga och bara delvis dissocieras. Du kan mäta styrkan hos en syra genom dess dissociationskonstant K_en, vilket är ett förhållande som bildas genom att dividera koncentrationen av produkter med koncentrationen av reaktanter:

K_en = /

Alla reaktioner inträffar i vatten, så det vanligtvis raderas från ekvationen.

Avleda Ka från pH

PH i en vattenhaltig syralösning är ett mått på koncentrationen av fritt väte (eller hydronium) joner som den innehåller: pH = -log eller pH = -log. Den sista ekvationen kan skrivas om:

= 10^-pH

Det du känner till den molära koncentrationen av en syralösning och kan mäta dess pH, ovanstående ekvivalens tillåter dig att beräkna den relativa koncentrationen av syra för att konjugera bas och härleda dissociationskonstanten K_en. För att göra detta hjälper det att skapa en tabell som avgränsar jaginitiala koncentrationer av reaktanter och produkter, Chäng i koncentrationer och koncentrationerna vid Equilibrium. Detta är ett ICE-bord. I stället för att ställa in ett på ett generellt sätt, är det mer lärorikt att illustrera proceduren med ett specifikt exempel.

Dissociation konstant för ättiksyra

Ättiksyra, syran som ger vinäger sin sura smak, är en svag syra som dissocieras till acetat och hydroniumjoner i lösning.

CH₃CO₂H + H₂O <--> CH₃CO₂⁻ + H₃O⁺

Typisk hushållsvinäger är en 0,9 M lösning med ett pH av 2,4. Med hjälp av data är det möjligt att beräkna dissociationskonstanten:

Ättiksyra (CH₃CO₂₎H) Hydroniumjoner (H3O⁺) Acetatjoner (CH₃CO₂^-)

Initial 0,9 M 0 0

Ändra -x M + x M + x M

Jämvikt (0,9 - x) M x M x M

Dissociationskonstanten K_en är / .

K_en = x²/(0,9 - x)

Som nämnts ovan = 10^-pH. Eftersom x = och du känner till lösningens pH, kan du skriva x = 10^-2.4. Det är nu möjligt att hitta ett numeriskt värde för Ka.

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