pH ir pKa
Mes paprastai identifikuojame rūgštį kaip protonų donorą. Rūgštys turi rūgštų skonį. Kalkių sultys, actas yra dvi rūgštys, su kuriomis susiduriame savo namuose. Jie reaguoja su bazėmis, gaminančiomis vandenį, ir reaguoja su metalais, kad susidarytų H 2; taigi padidinkite metalo korozijos greitį. Gebėjimas dovanoti protoną yra būdingas rūgščiai, o pH, PKa vertės apskaičiuojamos remiantis šia charakteristika.
pH
pH yra skalė, kuria galima išmatuoti tirpalo rūgštingumą ar šarmingumą. Skalės skaičius yra nuo 1 iki 14. pH 7 laikomas neutralia verte. Teigiama, kad gryno vandens pH yra 7. pH skalėje yra 1–6 rūgštys. Rūgštis galima suskirstyti į dvi, atsižvelgiant į jų gebėjimą atsiriboti ir gaminti protonus. Stiprios rūgštys, tokios kaip HCl, HNO 3, yra visiškai jonizuojamos tirpale, gaunant protonus. Silpnos rūgštys, tokios kaip CH 3 COOH, dalinai disocijuoja ir suteikia mažiau protonų. Teigiama, kad rūgštis, kurios pH 1, yra labai stipri, o didėjant pH vertei, rūgštingumas mažėja. Todėl pH vertės, viršijančios 7, rodo šarmingumą. Didėjant šarmingumui, didės ir pH vertė, o stiprių bazių pH bus 14.
pH skalė yra logaritminė. Tai gali būti parašyta taip, kaip nurodyta H + koncentracijoje tirpale.
pH = -log [H +]
Pagrindiniame sprendime nėra jokių H +. Todėl tokioje situacijoje pOH galima nustatyti pagal –log [OH -] vertę.
Kadangi pH + pOH = 14; Taip pat galima apskaičiuoti bazinio tirpalo pH vertę. Laboratorijose yra pH matuoklių ir pH dokumentų, kuriais galima tiesiogiai matuoti pH vertes. pH popieriai pateiks apytiksles pH reikšmes, o pH matuokliai - tikslesnes.
pKa
Rūgštingumas yra rūgšties būsena. Tai susiję su buvimo rūgštimi laipsniu. Rūgštis galima suskirstyti į dvi, atsižvelgiant į jų gebėjimą atsiriboti ir gaminti protonus. Stiprios rūgštys, tokios kaip HCl, HNO 3, visiškai jonizuojamos tirpale, kad gautų protonus. Silpnos rūgštys, tokios kaip CH 3 COOH, dalinai disocijuoja ir suteikia mažiau protonų. K a yra rūgšties disociacijos konstanta. Tai rodo silpnos rūgšties gebėjimą prarasti protoną. Vandeninėje terpėje silpna rūgštis yra pusiausvyroje su konjuguota baze, kaip parodyta toliau pateiktame pavyzdyje.
CH 3 COOH (vandeninis) + H 2 O (l) CH 3 COO - (vandeninis) + H 3 O + (vandeninis)
Pirmiau išvardytų pusiausvyrą galima parašyti taip, E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
Šią lygtį galima perrašyti taip, kaip nurodyta toliau, konstantą pakeičiant rūgšties disociacijos konstanta.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
Kaulės logaritmo reikšmės abipusis skaičius yra pKa reikšmė. Tai dar vienas būdas išreikšti rūgštingumą.
pKa = -log K a
Stipresnės rūgšties Ka vertė yra didesnė, o pKa vertė yra mažesnė. O silpnai rūgščiai yra priešingai.
Kuo skiriasi pH ir pKa?
• pH yra H + koncentracijos logaritmo abipusis skaičius. pKa yra Ka reikšmės logaritmas.
• pH suteikia idėją apie terpėje esančių H + jonų kiekį. pKa reikšmė leidžia suprasti, į kurią pusę yra palaikoma pusiausvyra (rūgšties disociacijos laipsnis).
• Ir pH, ir pKa yra susieti pagal Hendersono-Hasselbalcho lygtį: pH = pKa + log ([A -] / [HA])
