Obsah
V Bronsted-Lowryho formulácii kyselín a zásad je kyselina zlúčenina, ktorá uvoľňuje protón v roztoku, zatiaľ čo báza je zlúčenina, ktorá prijíma protón. Keď sa Bronstedova kyselina rozpustí v rozpúšťadle, vytvorí konjugovanú bázu, zatiaľ čo rozpúšťadlo zároveň pôsobí ako báza a vytvára konjugovanú kyselinu. Vydelením koncentrácií konjugovanej kyseliny a bázy koncentráciami pôvodných zlúčenín sa získa ekvivalenčná konštanta Keq, čo je miera sily pôvodnej kyseliny. Chemici označujú Keq ako hodnota Ka reakcie, keď je rozpúšťadlom voda. Toto číslo sa môže meniť o mnoho rádov, takže aby sa uľahčili výpočty, chemici zvyčajne používajú číslo pKa, čo je negatívny logaritmus hodnoty Ka.
Ka je sila kyseliny vo vode
Keď sa generická kyselina (HA) rozpustí vo vode, daruje protón a produkt reakcie pozostáva z H3O+ a A-, čo je konjugovaná báza reakcie. V závislosti od relatívnych schopností HA darovať protóny a A- na ich akceptovanie môže reakcia tiež prebiehať opačným smerom, až kým sa nakoniec nedosiahne rovnováha.
Chemici určujú silu kyseliny (Ka) meraním koncentrácií HA, H30+ a A- v rovnováhe a vydelením koncentrácií výrobkov koncentráciou pôvodnej kyseliny. Pretože koncentrácia vody je konštantná, vynechávajú ju z rovnice.
Ka = /
Prevod na pKa
Hodnoty Ka môžu byť veľmi veľké alebo veľmi malé. Napríklad hodnota Ka pre kyselinu chlorovodíkovú (HCl) je okolo 107, zatiaľ čo hodnota Ka pre kyselinu askorbovú (vitamín C) je 1,6 x 10-12, Práca s takýmito číslami je nepohodlná, preto chemici definovali číslo pKa kvôli uľahčeniu vecí ako:
pKa = -log Ka
Podľa tejto definície je hodnota pKa pre kyselinu chlorovodíkovú -log107 = -7, zatiaľ čo pKa pre kyselinu askorbovú je -log (1,6 x 10)-12) = 11,80. Ako je zrejmé, čím menšie číslo pKa, tým silnejšia je kyselina.
Hľadanie logaritmov
Logaritmus je v podstate opakom exponentu. Ak máme výraz ako log10x = y, x nájdeme x tak, že exponent privedieme na základňu 10 na oboch stranách: 10log x = 10y, Podľa definície 10logx = x, takže výraz sa stáva x = 10y, Hodnota pKa je negatívny logaritmus, čo znamená, že keď je rovnica -log x = y obrátená, x sa rovná zápornému exponentu 10-y, čo je malé číslo, ak je y veľké, a veľké číslo, ak je malé.
V praxi môže byť hľadanie logaritmov komplikované, takže väčšina vedcov používa logaritmické tabuľky alebo vedeckú kalkulačku. Ak chcete na vedeckej kalkulačke nájsť základný logaritmus, zadajte hodnotu logaritmu a klepnite na „log10".