Зміст
Кожна кислота має характерну константу дисоціації (Ка), що є мірою її здатності здавати іони водню в розчин. Іншими словами, Ка забезпечує спосіб вимірювання міцності кислоти. Більші значення означають більш сильні кислоти. РН (потужність водню) розчину - це міра концентрації іонів водню, а також є показником кислотності, але він не такий, як Kа. Однак існує зв’язок між цими двома, і ви можете обчислити Kа для кислоти, якщо вам відома концентрація кислоти та рН розчину.
Дисоціація Константа Ка
З'єднання є кислим, якщо воно може подавати іони водню у водний розчин, що еквівалентно твердженню, що сполука здатна створювати іони гідронію (Н30+). Загальне рівняння, що описує, що відбувається з кислотою (HA) у розчині, це:
HA + H20 <--> Н30+ + А-, де- є кон'югованою основою.
Деякі кислоти сильні і повністю дисоціюють, тоді як інші слабкі і лише частково дисоціюють. Можна виміряти силу кислоти за її постійною дисоціацією Kа, що є співвідношенням, утвореним діленням концентрації продуктів на концентрацію реагентів:
Ка = /
Усі реакції відбуваються у воді, тому її зазвичай виключають із рівняння.
Виведення Ка від рН
PH водного розчину кислоти - це міра концентрації іонів вільного водню (або гідронію), які він містить: pH = -log або pH = -log. Останнє рівняння можна переписати:
= 10-pH
Це ви знаєте молярну концентрацію розчину кислоти і можете виміряти її рН, зазначена вище еквівалентність дозволяє обчислити відносну концентрацію кислоти для кон'югації основи і отримати константу дисоціації Kа. Для цього допомагає створити таблицю, яка розмежовує Яконцентрації ніталів реагентів і продуктів, Сзависання в концентраціях і концентрації при Ерівновага. Це таблиця ICE. Замість того, щоб налаштовувати один загальним способом, його більш повчальним є проілюструвати процедуру конкретним прикладом.
Константа дисоціації для оцтової кислоти
Оцтова кислота - кислота, яка надає оцту його кислуватого смаку, - це слабка кислота, яка дисоціює в іонах ацетату та гідронію.
СН3СО2Н + Н2О <--> СН3СО2− + Н3О+
Типовий домашній оцет - це 0,9 М розчин з рН 2,4. Використовуючи дані, можна обчислити константу дисоціації:
Оцтова кислота (СН3СО2)Н) гідронієві іони (Н3О)+) Ацетатні іони (СН3СО2-)
Початкові 0,9 M 0 0
Зміна -x M + x M + x M
Рівновага (0,9 - x) M x M x M
Константа дисоціації Kа є /.
Ка = х2/(0.9 - x)
Як зазначалося вище, = 10-pH. Оскільки x = і ви знаєте рН розчину, ви можете написати x = 10-2.4. Тепер для Ka можна знайти числове значення.
Ка = (10-2.4)2 /(0.9 - 10-2.4) = 1,8 х 10-5.