• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Hur man beräknar pKa-värden

    I Bronsted-Lowry-formulering av syror och baser är en syra en förening som frisätter en proton i lösning, medan en bas är en förening som accepterar en proton. När en Bronsted-syra upplöses i ett lösningsmedel, producerar den en konjugatbas, samtidigt som lösningsmedlet fungerar som en bas och producerar en konjugatsyra. Genom att dela koncentrationerna av konjugatsyra och bas med koncentrationerna av de ursprungliga föreningarna produceras ekvivalenskonstanten K , vilket är ett mått på hur stark den ursprungliga syran är. Kemister hänvisar till K q som reaktionens Ka-värde när lösningsmedlet är vatten. Detta antal kan variera med många storleksordningar, så för att göra beräkningar enklare använder kemister vanligtvis pKa-talet, som är den negativa logaritmen för Ka-värdet.
    Ka är styrkan hos en syra i vatten |

    När en generisk syra (HA) upplöses i vatten, donerar den en proton, och reaktionsprodukten består av H 3O + och A -, som är den konjugerade basen för reaktionen. Beroende på HA: s relativa förmåga att donera protoner och A - att acceptera dem, kan reaktionen också fortsätta i motsatt riktning tills så småningom en jämvikt uppnås. Ka) genom att mäta koncentrationerna av HA, H <30 + och A - i jämvikt och dividera koncentrationerna av produkterna med koncentrationen av den ursprungliga syran. Eftersom vattenkoncentrationen är en konstant, lämnar de den ur ekvationen.

    Ka \u003d [H 3O +] [A -] /[HA]
    Konvertering till pKa

    Ka-värden kan vara mycket stora eller mycket små. Till exempel är Ka-värdet för saltsyra (HCl) omkring 10 <7, medan Ka-värdet för askorbinsyra (C-vitamin) är 1,6 X 10 -12. Att arbeta med sådana siffror är obekvämt, så för att göra det lättare har kemister definierat pKa-numret som:

    pKa \u003d -log Ka

    Enligt denna definition är pKa-värdet för saltsyra -log 10 7 \u003d -7, medan pKa för askorbinsyra är -log (1,6 x 10 <-up> -12) \u003d 11,80. Som är uppenbart, ju mindre pKa-talet är, desto starkare är syran.
    Hitta logaritmer

    En logaritm är i princip motsatsen till en exponent. Om vi har ett uttryck som logg 10x \u003d y, kan vi hitta x genom att ta exponenten till basen 10 på båda sidorna: 10 log x \u003d 10 y. Per definition 10 logx \u003d x, så uttrycket blir x \u003d 10 y. PKa-värdet är en negativ logaritm, vilket betyder att ekvationen -log x \u003d y är omvänd, x är lika med en negativ exponent 10 -y, vilket är ett litet antal om y är stort och ett stort antal om y är liten.

    I praktiken kan hitta logaritmerna vara komplicerade, så de flesta forskare använder logaritmtabeller eller en vetenskaplig kalkylator. För att hitta en bas 10-logaritm på en vetenskaplig kalkylator anger du värdet på logaritmen och trycker på "log 10" -tangenten.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com