المحتوى
عند الإشارة إلى قوة الحمض ، يستخدم الكيميائيون في الغالب ثابت تفكك ، كا ، ولكن هذا العدد يمكن أن يختلف حسب عدة أوامر من حمض واحد إلى آخر. لإنشاء رقم أكثر قابلية للإدارة ، يحدد الكيميائيون قيمة pKa باعتبارها اللوغاريتم السلبي لقيمة Ka: pKa = -log Ka. إذا كنت تعرف بالفعل قيمة pKa للحمض وتحتاج إلى قيمة Ka ، فستجدها عن طريق أخذ antilog. في الممارسة العملية ، هذا يعني رفع جانبي المساواة إلى الأس من 10.
تعريف كا
في صياغة Bronsted-Lowry للأحماض في المحلول ، يتبرع الحمض بروتون ويقبل المحلول بروتون. يصبح المحلول محلول يحتوي على قاعدة مترافق - وهو نتاج الحمض الذي فقد البروتون - وحامض المترافق. نظريا ، يمكن أن يحدث هذا التفاعل في كلا الاتجاهين. عندما يكون المذيب عبارة عن ماء ، يتم كتابته على النحو التالي:
HA + H2يا <==> ح3O+ + أ-
من الممكن تحديد هذه القوة للحامض الأصلي بتقسيم تركيزات الحمض المتقارن وقاعدة بتركيزات الحمض الأصلي والقاعدة. عندما يكون المذيب عبارة عن ماء ، يتم تركه خارج المعادلة. هذه العملية تمنحك ثابت التفكك Ka:
كا = /
عندما يكون Ka كبيرًا ، فهذا يعني أن الأيونات المترافقة تكون قوية بما يكفي لتحريك التفاعل في الاتجاه المعاكس ، مما يدل على وجود حمض قوي.
pKa يجعل الأمور أسهل
يمكن أن يكون ثابت تفكك حمض قوي يصل إلى 107، بينما بالنسبة للحمض الضعيف ، يمكن أن يصل إلى 10-12. لإنشاء عدد أكثر قابلية للإدارة ، أنشأ الكيميائيون قيمة pKa:
pKa = -log Ka
حمض قوي مع ثابت تفكك 107 لديه pKa من -7 ، في حين أن حمض ضعيف مع ثابت تفكك 10-12 لديه pKa من 12. إلى جانب كونه أسهل في العمل ، فإن لقيم pKa علاقة عكسية مع قوة الحمض. بمعنى آخر ، يشير انخفاض pKa إلى حمض قوي والعكس صحيح.
تحويل من pKa إلى Ka
في بعض الجداول ، قد تجد قيمة pKa مدرجة ، لكن قد تحتاج إلى قيمة Ka لتوصيل المعادلات الخاصة بك. العملية الرياضية التي تقوم بها هي Ka = antilog (-pKa). يمكنك حل هذا عن طريق رفع كلا الجانبين من العلاقة الأصلية إلى قوى 10 للحصول على:
كا = 10(-pKa)
عندما يكون pKa عددًا صحيحًا ، مثل -7 ، تكون هذه العملية سهلة التنفيذ ، ولكن عندما تحتوي على جزء صغير ، مثل 7.5 ، قد تضطر إلى البحث عن القيمة في جدول. يمكنك أيضًا العثور عليها على آلة حاسبة علمية عن طريق إدخال الرقم والضغط على مفتاح الأس ، والذي يشبه القبعة (^) أو يُشار إليه بـ 10إكس. تذكر أن pKa يتم التعبير عنها باعتبارها لوغاريتم شائع (القاعدة 10) وليست لوغاريتم طبيعي (الأساس e) ، لذلك تريد العثور على جدول أو تحديد وظيفة على الآلة الحاسبة الخاصة بك والتي ترفع الرقم إلى قوة 10 بدلاً من قوة ه.