pH vs pKa
Egy savat általában proton donorként azonosítunk. A savak savanykás ízűek. A lime juice, az ecet két sav, amellyel otthonunkban találkozhatunk. Reagálnak vizet termelő bázisokkal, és fémekkel reagálva H 2 képződnek; így növeli a fémkorrózió mértékét. A proton adományozásának képessége a savra jellemző, és a pH, a PKa értékeket ez alapján jellemzik.
pH
A pH olyan skála, amely felhasználható az oldat savasságának vagy lúgosságának mérésére. A skála számai 1 és 14 között vannak. A pH 7 semleges értéknek számít. Azt mondják, hogy a tiszta víz pH-ja 7. A pH-skálában 1-6 sav képződik. A savak ketté oszthatók, attól függően, hogy képesek-e elkülönülni és protonokat termelni. Az erős savakat, például a HCl-t és a HNO 3-ot oldatban teljesen ionizálva protonokat kapunk. A gyenge savak, mint a CH 3 COOH, részben disszociálnak, és kevesebb mennyiségű protont adnak. Egy 1-es pH-értékű savról azt mondják, hogy nagyon erős, és a pH-érték növekedésével a savasság csökken. Ezért a 7-nél nagyobb pH-érték az alaposságot jelzi. Az alaposság növekedésével a pH-érték is növekszik, és az erős bázisok pH-értéke 14 lesz.
A pH-skála logaritmikus. Az alábbiak szerint írható az oldat H + koncentrációjához viszonyítva.
pH = -log [H +]
Egy alapmegoldásban nincsenek H + -ok. Ezért egy ilyen helyzetben a pOH –log [OH -] értékből meghatározható.
Mivel a pH + pOH = 14; A bázikus oldat pH-értéke is kiszámítható. A laboratóriumokban vannak pH-mérők és pH-papírok, amelyek felhasználhatók a pH-értékek közvetlen mérésére. A pH-papírok hozzávetőleges pH-értékeket adnak, míg a pH-mérők pontosabb értékeket adnak.
pKa
A savasság a savas állapot. Ez összefügg a savasság mértékével. A savak ketté oszthatók, attól függően, hogy képesek-e elkülönülni és protonokat termelni. Az erős savakat, például a HCl-t és a HNO 3-ot teljesen ionizálják egy oldatban, így protonok keletkeznek. A gyenge savak, mint a CH 3 COOH, részben disszociálnak, és kevesebb mennyiségű protont adnak. K a jelentése a sav disszociációs állandó. Jelzi a gyenge sav proton elvesztésére való képességét. Vizes közegben a gyenge sav egyensúlyban van a konjugált bázissal, amint az az alábbi példában látható.
CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 3 O + (aq)
A fentiek egyensúlya így írható fel:
E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
Ez az egyenlet az alábbiak szerint írható fel, az állandót sav disszociációs állandóvá változtatva.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
A Ka logaritmusértékének reciproka a pKa érték. Ez a savasság kifejezésének másik módja.
pKa = -log K a
Egy erősebb sav esetében a Ka érték nagyobb, a pKa értéke pedig kisebb. A gyenge sav esetében pedig éppen ellenkezőleg.
Mi a különbség a pH és a pKa között?
• A pH a H + koncentráció logaritmusának reciproka. pKa a Ka érték logaritmusa.
• A pH képet ad a közegben jelenlévő H + ionok mennyiségéről. A pKa érték ötletet ad arról, hogy melyik oldalnak kedvez az egyensúly (a sav disszociációjának mértéke).
• Mind a pH-t, mind a pKa-t a Henderson-Hasselbalch-egyenlet kapcsolja össze: pH = pKa + log ([A -] / [HA])
