Bij het citeren van de sterkte van een zuur, gebruiken chemici vaak de dissociatieconstante, Ka, maar dit aantal kan van enkele zuren van het ene zuur tot het andere variëren. Om een ​​beter hanteerbaar getal te creëren, definiëren chemici de pKa-waarde als de negatieve logaritme van de Ka-waarde: pKa = -log Ka. Als u de pKa-waarde voor een zuur al weet en u de Ka-waarde nodig hebt, vindt u deze door de antilog in te nemen. In de praktijk betekent dit dat beide zijden van de gelijkheid worden verhoogd tot de exponenten van 10.

Definitie van Ka

In de Bronsted-Lowry-formulering van zuren in oplossing doneert het zuur een proton en de oplossing accepteert er een. De oplossing wordt een oplossing die een geconjugeerde base bevat - wat het product is van het zuur dat een proton kwijt is - en een geconjugeerd zuur. Theoretisch kan deze reactie in beide richtingen plaatsvinden. Als het oplosmiddel water is, wordt dit geschreven als:

HA + H _{2O & lt; == & gt; H 3O ^{+ + A -}}

Het is mogelijk om deze sterkte van het oorspronkelijke zuur te bepalen door de concentraties van het geconjugeerde zuur en de base te delen door de concentraties van het oorspronkelijke zuur en de basis . Als het oplosmiddel water is, wordt het buiten de vergelijking gehouden. Deze bewerking geeft je de dissociatieconstante. Ka:

Ka = [H _{3O ^{+] [A -] /[HA]}}

Als Ka groot is, dit betekent dat de geconjugeerde ionen niet sterk genoeg zijn om de reactie in de tegenovergestelde richting te verplaatsen, wat wijst op een sterk zuur.

pKa maakt dingen gemakkelijker

De dissociatieconstante voor een sterk zuur kan zijn zo hoog als 10 <7>, terwijl het voor een zwak zuur kan zijn zo laag als 10 ^{-12. Om een ​​beter hanteerbaar aantal te maken, creëerden chemici de pKa-waarde:}

pKa = -log Ka

Een sterk zuur met een dissociatieconstante van 10 <7> heeft een pKa van -7, terwijl een zwak zuur met een dissociatieconstante van 10 <-> -12 een pKa van 12 heeft. Naast dat het gemakkelijker is om mee te werken, hebben pKa-waarden een omgekeerd verband met de zuursterkte. Met andere woorden, een lage pKa geeft een sterk zuur aan en vice versa.

Converteren van pKa naar Ka

In sommige tabellen vindt u de pKa-waarde vermeld, maar mogelijk heeft u de Ka nodig waarde om in te pluggen in uw vergelijkingen. De wiskundige bewerking die je uitvoert is Ka = antilog (-PKa). Je lost dit op door beide zijden van de oorspronkelijke relatie te verhogen naar machten van 10 om te krijgen:

Ka = 10 ^{(- pKa)}

Als pKa een geheel getal is, zoals - 7, deze bewerking is eenvoudig uit te voeren, maar wanneer deze een breuk bevat, zoals 7.5, moet u mogelijk de waarde in een tabel opzoeken. Je kunt het ook op een wetenschappelijke rekenmachine vinden door het nummer in te voeren en op de exponent-toets te drukken, die eruit ziet als een hoed (^) of wordt aangeduid met 10 ^{x. Onthoud dat pKa wordt uitgedrukt als een gemeenschappelijke logaritme (basis 10) en niet als een natuurlijke logaritme (basis e), dus u wilt een tabel vinden of een functie op uw rekenmachine selecteren die het getal verhoogt naar een macht van 10 in plaats van een kracht van e.}