MevrouwLead/iStock/GettyImages

De Ka- en zuursterkte in water begrijpen

In het Bronsted-Lowry-raamwerk doneert een zuur een proton (H⁺) aan het oplosmiddel, waardoor een geconjugeerde base (A⁻) ontstaat. In water wordt dit proton onderdeel van het hydroniumion (H₃O⁺). De evenwichtsconstante, Ka genoemd, kwantificeert de neiging van het zuur om protonen vrij te geven.

Ka berekenen

Ka wordt bepaald uit de evenwichtsconcentraties van de betrokken soorten:

Ka =[H₃O⁺][A⁻] / [HA]

Van Ka naar pKa

Omdat Ka-waarden vele ordes van grootte omvatten, gebruiken scheikundigen de pKa, de negatieve logaritme met grondtal 10 van Ka:

pKa =–log₁₀Ka

Zoutzuur heeft bijvoorbeeld Ka ≈ 10⁷, wat pKa =–7 oplevert. Ascorbinezuur (vitamine C) heeft daarentegen Ka =1,6×10⁻¹², wat pKa =11,80 oplevert. Een lagere pKa duidt op een sterker zuur.

Logaritmen berekenen

Hoewel logaritmen kunnen worden getabelleerd of berekend met een rekenmachine, is de relatie log₁₀x=y kan worden omgekeerd door 10 tot de macht y te verheffen, wat x=10ʸ oplevert. De pKa-formule is hiervan het negatief, dus een grote pKa komt overeen met een zeer kleine Ka.

Op een wetenschappelijke rekenmachine drukt u eenvoudigweg op de “log”-knop na het invoeren van de Ka-waarde om de pKa te verkrijgen.