Διαφορά μεταξύ pH και pKa

2024 Συγγραφέας: Alex Aldridge | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 13:36

pH έναντι pKa

Κανονικά προσδιορίζουμε ένα οξύ ως δότη πρωτονίων. Τα οξέα έχουν ξινή γεύση. Ο χυμός λάιμ, το ξύδι είναι δύο οξέα που συναντάμε στα σπίτια μας. Αντιδρούν με βάσεις που παράγουν νερό και αντιδρούν με μέταλλα για να σχηματίσουν H_{2; Έτσι, αυξήστε το ποσοστό διάβρωσης μετάλλων. Η ικανότητα δωρεάς πρωτονίου είναι χαρακτηριστική ενός οξέος και οι τιμές pH, PKa υπολογίζονται με βάση αυτό το χαρακτηριστικό.}

pH

Το

pH είναι μια κλίμακα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της οξύτητας ή της βασικότητας σε ένα διάλυμα. Η κλίμακα έχει αριθμούς από το 1 έως το 14. Το pH 7 θεωρείται ουδέτερη τιμή. Το καθαρό νερό λέγεται ότι έχει pH 7. Στην κλίμακα pH, αντιπροσωπεύονται από 1-6 οξέα. Τα οξέα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο, με βάση την ικανότητά τους να διαχωρίζουν και να παράγουν πρωτόνια. Ισχυρά οξέα όπως το HCl, το HNO₃ ιονίζονται πλήρως σε ένα διάλυμα για να δώσουν πρωτόνια. Αδύναμα οξέα όπως το CH_{3COOH διασπώνται μερικώς και δίνουν λιγότερες ποσότητες πρωτονίων. Ένα οξύ με pH 1 λέγεται ότι είναι πολύ ισχυρό και καθώς αυξάνεται η τιμή του pH, η οξύτητα μειώνεται. Επομένως, οι τιμές pH πάνω από 7 υποδεικνύουν βασικότητα. Καθώς αυξάνεται η βασικότητα, η τιμή του pH θα αυξάνεται επίσης και οι ισχυρές βάσεις θα έχουν τιμή pH 14.}

Η

κλίμακα pH είναι λογαριθμική. Μπορεί να γραφτεί όπως παρακάτω σε σχέση με τη συγκέντρωση H^{+ στο διάλυμα.}

pH=-log [H^+]

Σε μια βασική λύση, δεν υπάρχουν H⁺s. Επομένως, σε μια τέτοια κατάσταση, το pOH μπορεί να προσδιοριστεί από την τιμή –log [OH^–].

Δεδομένου ότι, pH + pOH=14; Η τιμή pH ενός βασικού διαλύματος μπορεί επίσης να υπολογιστεί. Υπάρχουν μετρητές pH και χαρτιά pH σε εργαστήρια, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την απευθείας μέτρηση των τιμών του pH. Τα χαρτιά pH δίνουν κατά προσέγγιση τιμές pH, ενώ τα pHμετρα δίνουν πιο ακριβείς τιμές.

pKa

Οξύτητα είναι η κατάσταση του να είσαι οξύ. Αυτό σχετίζεται με τον βαθμό του να είναι οξύ. Τα οξέα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο, με βάση την ικανότητά τους να διαχωρίζουν και να παράγουν πρωτόνια. Ισχυρά οξέα όπως το HCl, το HNO₃ ιονίζονται πλήρως σε ένα διάλυμα, για να δώσουν πρωτόνια. Αδύναμα οξέα όπως το CH₃COOH διασπώνται μερικώς και δίνουν λιγότερες ποσότητες πρωτονίων. Το K_{a είναι η σταθερά διάστασης οξέος. Δίνει μια ένδειξη της ικανότητας ενός ασθενούς οξέος, να χάνει ένα πρωτόνιο. Σε ένα υδατικό μέσο, ένα ασθενές οξύ βρίσκεται σε ισορροπία με τη συζευγμένη βάση του όπως φαίνεται στο παρακάτω παράδειγμα.}

CH₃COOH_(aq) + H₂O _(λ) CH₃COO^–_(aq) + H 3_O+(aq)

Η ισορροπία για τα παραπάνω μπορεί να γραφτεί ως, E=[CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] [H2O]

Αυτή η εξίσωση μπορεί να γραφτεί ξανά όπως παρακάτω αλλάζοντας τη σταθερά σε σταθερά διάστασης οξέος.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

Το αντίστροφο της λογαριθμικής τιμής του Ka είναι η τιμή pKa. Αυτός είναι ένας άλλος τρόπος έκφρασης της οξύτητας.

pKa=-log K_a

Για ένα ισχυρότερο οξύ, η τιμή Ka είναι μεγαλύτερη και η τιμή pKa είναι μικρότερη. Και για ένα ασθενές οξύ, είναι το αντίθετο.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του pH και του pKa;

• το pH είναι το αντίστροφο του λογαρίθμου της συγκέντρωσης H^{+. Το pKa είναι ο λογάριθμος της τιμής Ka.}

• το pH δίνει μια ιδέα για την ποσότητα των ιόντων H^{+ που υπάρχουν στο μέσο. Η τιμή pKa δίνει μια ιδέα για το σε ποια πλευρά ευνοείται η ισορροπία (ο βαθμός διάστασης οξέος).}

• Τόσο το pH όσο και το pKa σχετίζονται με την εξίσωση Henderson-Hasselbalch: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])