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 för keq-värden. Om du experimenterar med en syrabasreaktion är keq-värdet Ka
, även känt som surhetskonstant, som mäter styrkan hos en syra i lösning.

TL; DR (Too Långt; 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 finns tillsammans enligt jämviktsekvationen AH ⇌ A- + H +
. Koncentrationsförhållandet mellan båda sidor är konstant under förutsättning att analytiska förhållanden är fixerade. Detta är Ka
, som definieras av ekvationen Ka \u003d [A-] [H +] ÷ [AH]
, där fyrkantiga parenteser 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 introducerades som ett index för att beskriva surheten hos svaga syror, definierade som pKa \u003d -log Ka
.
Hitta Keq Från pKa

Om du redan har pKa-värdet av en sammansatt 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) \u003d -3,86. Använd sedan en kalkylator för att höja 10 till kraften hos den negativa pKa. I matematik kallas detta antilog, och nyckeln är normalt markerad 10 ^{x på vetenskapliga kalkylatorer. Detta betyder att Ka för mjölksyra är 10 <(-3,86), vilket är 1,38 x 10 <-4> 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.}