рН срещу рКа
Обикновено идентифицираме киселина като протонен донор. Киселините имат кисел вкус. Сокът от лайм, оцетът са две киселини, които срещаме в домовете си. Те реагират с основи, произвеждащи вода, и реагират с метали, образувайки Н 2; по този начин се увеличава скоростта на корозия на метала. Способността за отдаване на протон е характерна за киселина и стойностите на pH, PKa се изчисляват въз основа на тази характеристика.
рН
pH е скала, която може да се използва за измерване на киселинността или основността в разтвор. Скалата има числа от 1 до 14. pH 7 се счита за неутрална стойност. Казва се, че чистата вода има рН 7. В скалата на рН са представени от 1-6 киселини. Киселините могат да бъдат категоризирани на две въз основа на способността им да се дисоциират и да произвеждат протони. Силните киселини като HCl, HNO 3 са напълно йонизирани в разтвор за получаване на протони. Слабите киселини като CH 3 COOH частично се дисоциират и дават по-малко количества протони. Казва се, че киселина с рН 1 е много силна и с увеличаване на стойността на рН киселинността намалява. Следователно стойностите на рН над 7 показват основни показатели. С увеличаване на основността, стойността на рН също ще се увеличи и силните основи ще имат стойност на рН 14.
Скалата на рН е логаритмична. Може да се напише както по-долу по отношение на концентрацията на Н + в разтвора.
pH = -log [H +]
В основно решение няма H + s. Следователно, в подобна ситуация pOH може да се определи от –log [OH -] стойност.
Тъй като рН + рОН = 14; Може да се изчисли и стойността на pH на основен разтвор. В лабораториите има pH-метри и pH-документи, които могат да се използват за директно измерване на стойностите на pH. Документите за рН ще дават приблизителни стойности на рН, докато рН метрите дават по-точни стойности.
pKa
Киселинността е състоянието на киселина. Това е свързано със степента на киселина. Киселините могат да бъдат категоризирани на две въз основа на способността им да се дисоциират и да произвеждат протони. Силните киселини като HCl, HNO 3 са напълно йонизирани в разтвор, за да се получат протони. Слабите киселини като CH 3 COOH частично се дисоциират и дават по-малко количества протони. K a е константата на дисоциацията на киселината. Това дава индикация за способността на слабата киселина да губи протон. Във водна среда слабата киселина е в равновесие със своята конюгирана основа, както е показано в примера по-долу.
CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 3 O + (aq)
Равновесието за горното може да се запише като, E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
Това уравнение може да бъде пренаписано по-долу, като променя константата на константа на дисоциация на киселина.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
Реципрочната стойност на логаритъмната стойност на Ka е стойността на pKa. Това е друг начин за изразяване на киселинността.
pKa = -log K a
За по-силна киселина стойността на Ka е по-голяма, а стойността на pKa е по-малка. А за слаба киселина е точно обратното.
Каква е разликата между pH и pKa?
• pH е реципрочното на логаритъма на концентрацията на H +. pKa е логаритъмът на стойността на Ka.
• pH дава представа за количеството H + йони, присъстващи в средата. Стойността на pKa дава представа за това от коя страна се предпочита равновесието (степента на дисоциация на киселината).
• И рН, и рКа са свързани чрез уравнението на Хендерсън-Хаселбалх: рН = рКа + log ([A -] / [HA])
