pH pret pKa
Mēs parasti identificējam skābi kā protonu donoru. Skābēm ir skāba garša. Laima sula, etiķis ir divas skābes, ar kurām sastopamies savās mājās. Viņi reaģē ar bāzēm, kas ražo ūdeni, un reaģē ar metāliem, veidojot H 2; tādējādi palieliniet metāla korozijas ātrumu. Spēja ziedot protonu ir raksturīga skābei, un pH, PKa vērtības tiek aprēķinātas, pamatojoties uz šo īpašību.
pH
pH ir skala, ko var izmantot, lai mērītu skābumu vai bāziskumu šķīdumā. Skalai ir skaitļi no 1 līdz 14. pH 7 tiek uzskatīts par neitrālu vērtību. Tiek teikts, ka tīra ūdens pH ir 7. pH skalā ir pārstāvētas 1-6 skābes. Skābes var iedalīt divās kategorijās, pamatojoties uz to spēju atdalīties un ražot protonus. Spēcīgas skābes, piemēram, HCl, HNO 3, tiek pilnībā jonizētas šķīdumā, iegūstot protonus. Vājas skābes, piemēram, CH 3 COOH, daļēji disociē un dod mazāk protonu. Skābe ar pH 1 tiek uzskatīta par ļoti spēcīgu, un, palielinoties pH vērtībai, skābums samazinās. Tāpēc pH vērtības, kas pārsniedz 7, norāda uz bāziskumu. Palielinoties bāziskumam, palielināsies arī pH vērtība, un stiprajām bāzēm būs pH 14.
pH skala ir logaritmiska. To var rakstīt šādi attiecībā pret H + koncentrāciju šķīdumā.
pH = -log [H +]
Pamata risinājumā nav H + s. Tāpēc šādā situācijā pOH var noteikt pēc –log [OH -] vērtības.
Tā kā pH + pOH = 14; Var aprēķināt arī bāzes šķīduma pH vērtību. Laboratorijās ir pH mērītāji un pH papīri, kurus var izmantot tieši pH vērtību mērīšanai. pH papīri sniegs aptuvenas pH vērtības, savukārt pH metri - precīzākas vērtības.
pKa
Skābums ir skābes stāvoklis. Tas ir saistīts ar skābes esamības pakāpi. Skābes var iedalīt divās kategorijās, pamatojoties uz to spēju atdalīties un ražot protonus. Spēcīgas skābes, piemēram, HCl, HNO 3, tiek pilnībā jonizētas šķīdumā, iegūstot protonus. Vājas skābes, piemēram, CH 3 COOH, daļēji disociē un dod mazāk protonu. K a ir skābes disociācijas konstante. Tas norāda uz vājas skābes spēju zaudēt protonu. Ūdens vidē vāja skābe ir līdzsvarā ar tās konjugāta bāzi, kā parādīts zemāk esošajā piemērā.
CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 3 O + (aq)
Līdzsvaru iepriekšminētajam var uzrakstīt šādi:
E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
Šo vienādojumu var pārrakstīt, kā norādīts zemāk, mainot konstantu uz skābes disociācijas konstanti.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
Kaulāra logaritma vērtības savstarpējais skaitlis ir pKa vērtība. Tas ir vēl viens veids, kā izteikt skābumu.
pKa = -log K a
Stiprākas skābes Ka vērtība ir lielāka, un pKa vērtība ir mazāka. Un vājajai skābei tas ir pretēji.
Kāda ir atšķirība starp pH un pKa?
• pH ir H + koncentrācijas logaritma atgriezeniskais elements. pKa ir Ka vērtības logaritms.
• pH dod priekšstatu par vidē esošo H + jonu daudzumu. pKa vērtība dod priekšstatu par to, kurā pusē tiek atbalstīts līdzsvars (skābes disociācijas pakāpe).
• Gan pH, gan pKa ir saistīti ar Hendersona-Haselbalha vienādojumu: pH = pKa + log ([A -] / [HA])
