Forskellen mellem pH og pKa

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 13:35

pH vs pKa

Vi identificerer norm alt en syre som en protondonor. Syrer har en sur smag. Limejuice, eddike er to syrer, vi støder på i vores hjem. De reagerer med baser, der producerer vand, og reagerer med metaller for at danne H_{2; øger således metalkorrosionshastigheden. Evnen til at donere en proton er karakteristisk for en syre, og pH, PKa-værdier beregnes ud fra denne egenskab.}

pH

pH er en skala, der kan bruges til at måle surhedsgraden eller basiciteten i en opløsning. Skalaen har tal fra 1 til 14. pH 7 betragtes som en neutral værdi. Rent vand siges at have pH 7. I pH-skalaen er fra 1-6 syrer repræsenteret. Syrer kan kategoriseres i to, baseret på deres evne til at dissociere og producere protoner. Stærke syrer som HCl, HNO₃ ioniseres fuldstændigt i en opløsning for at give protoner. Svage syrer som CH_{3COOH dissocieres delvist og giver færre mængder protoner. En syre med pH 1 siges at være meget stærk, og efterhånden som pH-værdien stiger, falder surhedsgraden. Derfor indikerer pH-værdierne mere end 7 basicitet. Efterhånden som basiciteten stiger, vil pH-værdien også stige, og stærke baser vil have pH-værdien 14.}

pH-skalaen er logaritmisk. Det kan skrives som nedenfor i forhold til H^{+ koncentrationen i opløsningen.}

pH=-log [H^+]

I en grundlæggende løsning er der ikke nogen H⁺s. Derfor kan pOH i en sådan situation bestemmes ud fra –log [OH^{–] værdi.}

Siden, pH + pOH=14; pH-værdien af en basisk opløsning kan også beregnes. Der findes pH-målere og pH-papirer i laboratorier, som kan bruges til at måle pH-værdier direkte. pH-papirer giver omtrentlige pH-værdier, hvorimod pH-målere giver mere nøjagtige værdier.

pKa

Surhed er tilstanden af at være en syre. Dette er relateret til graden af at være en syre. Syrer kan kategoriseres i to, baseret på deres evne til at dissociere og producere protoner. Stærke syrer som HCl, HNO₃ ioniseres fuldstændigt i en opløsning for at give protoner. Svage syrer som CH₃COOH dissocieres delvist og giver færre mængder protoner. K_{a er syredissociationskonstanten. Det giver en indikation af en svag syres evne til at miste en proton. I et vandigt medium er en svag syre i ligevægt med dens konjugerede base som vist i eksemplet nedenfor.}

CH₃COOH_(aq) + H₂O _(l) CH₃COO^–_(aq) + H 3_O+(aq)

Ligevægten for ovenstående kan skrives som, E=[CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] [H2O]

Denne ligning kan omskrives som nedenfor ved at ændre konstanten til syredissociationskonstanten.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

Den gensidige af logaritmeværdien af Ka er pKa-værdien. Dette er en anden måde at udtrykke surhedsgraden på.

pKa=-log K_a

For en stærkere syre er Ka-værdien større, og pKa-værdien er mindre. Og for en svag syre er det det modsatte.

Hvad er forskellen mellem pH og pKa?

• pH er den reciproke af logaritmen af H^{+ koncentration. pKa er logaritmen af Ka-værdien.}

• pH giver en idé om mængden af H^{+ioner, der er til stede i mediet. pKa-værdi giver en idé om, til hvilken side ligevægten er favoriseret (graden af syredissociation).}

• Både pH og pKa er relateret af Henderson-Hasselbalchs ligning: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])