pH mot pKa
Vi identifierar normalt en syra som en protondonator. Syror har en sur smak. Limejuice, vinäger är två syror vi stöter på hemma. De reagerar med baser som producerar vatten och reagerar med metaller för att bilda H 2; öka således metallkorrosionshastigheten. Förmågan att donera en proton är karakteristisk för en syra, och pH, PKa-värden beräknas utifrån denna egenskap.
pH
pH är en skala som kan användas för att mäta surheten eller basiteten i en lösning. Skalan har siffror från 1 till 14. pH 7 betraktas som ett neutralt värde. Rent vatten sägs ha pH 7. I pH-skalan representeras från 1-6 syror. Syror kan kategoriseras i två, baserat på deras förmåga att dissociera och producera protoner. Starka syror som HCl, HNO 3 joniseras fullständigt i en lösning för att ge protoner. Svaga syror såsom CH 3 COOH delvis dissocierar och ge färre mängder av protoner. En syra med pH 1 sägs vara mycket stark och när pH-värdet ökar minskar surheten. Därför indikerar pH-värdena mer än 7 basicitet. När basiciteten ökar kommer pH-värdet också att öka och starka baser har pH-värdet 14.
pH-skalan är logaritmisk. Det kan skrivas som nedan i förhållande till H + -koncentrationen i lösningen.
pH = -log [H +]
I en grundläggande lösning finns det inga H + s. Därför kan i en sådan situation pOH bestämmas från –log [OH -] -värdet.
Eftersom pH + pOH = 14; pH-värdet för en baslösning kan också beräknas. Det finns pH-mätare och pH-papper i laboratorier, som kan användas för att mäta pH-värden direkt. pH-papper ger ungefärliga pH-värden, medan pH-mätare ger mer exakta värden.
pKa
Surhet är tillståndet att vara en syra. Detta är relaterat till graden av att vara en syra. Syror kan kategoriseras i två, baserat på deras förmåga att dissociera och producera protoner. Starka syror som HCl, HNO 3 joniseras fullständigt i en lösning för att ge protoner. Svaga syror såsom CH 3 COOH delvis dissocierar och ge färre mängder av protoner. K a är syra dissociationskonstanten. Det ger en indikation på förmågan hos en svag syra att förlora en proton. I ett vattenhaltigt medium är en svag syra i jämvikt med sin konjugatbas såsom visas i exemplet nedan.
CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 3 O + (aq)
Jämvikten för ovanstående kan skrivas som, E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
Denna ekvation kan skrivas om som nedan och ändrar konstanten till syradissociationskonstanten.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
Det ömsesidiga logaritmvärdet för Ka är pKa-värdet. Detta är ett annat sätt att uttrycka surheten.
pKa = -log K a
För en starkare syra är Ka-värdet större och pKa-värdet mindre. Och för en svag syra är det tvärtom.
Vad är skillnaden mellan pH och pKa?
• pH är den ömsesidiga logaritmen för H + -koncentrationen. pKa är logaritmen för Ka-värdet.
• pH ger en uppfattning om mängden H + -joner som finns i mediet. pKa-värdet ger en uppfattning om till vilken sida jämvikten är favoriserad (graden av syradissociation).
• Både pH och pKa är relaterade av Henderson-Hasselbalch-ekvation: pH = pKa + log ([A -] / [HA])
