pKa-Definition in der Chemie

ThoughtCo / Hilary Allison

Wenn Sie mit Säuren und Basen arbeiten, sind zwei bekannte Werte pH und pKa . Hier ist die Definition von pKa und ein Blick darauf, wie es mit der Säurestärke zusammenhängt.

pKa-Definition

pK_aist der negative Logarithmus zur Basis 10 von Säuredissoziationskonstante (K_a) von a Lösung .
pKa = -log₁₀K_a
Je niedriger der pK_aWert, desto stärker die Säure . Beispielsweise beträgt der pKa von Essigsäure 4,8, während der pKa von Milchsäure 3,8 beträgt. Anhand der pKa-Werte kann man erkennen, dass Milchsäure eine stärkere Säure als Essigsäure ist.

pKa wird verwendet, weil es die Säuredissoziation mit kleinen Dezimalzahlen beschreibt. Die gleiche Art von Informationen kann aus Ka-Werten gewonnen werden, aber es handelt sich normalerweise um extrem kleine Zahlen in wissenschaftlicher Notation, die für die meisten Menschen schwer zu verstehen sind.

SCHLUSSELERKENNTNISSE: pKa-Definition

• Der pKa-Wert ist eine Methode, die verwendet wird, um die Stärke einer Säure anzugeben.
• pKa ist der negative Logarithmus der Säuredissoziationskonstante oder des Ka-Werts.
• Ein niedrigerer pKa-Wert weist auf eine stärkere Säure hin. Das heißt, der niedrigere Wert zeigt an, dass die Säure vollständiger in Wasser dissoziiert.

pKa und Pufferkapazität

Zusätzlich zur Verwendung von pKa, um die Stärke einer Säure zu messen, kann es verwendet werden Puffer auswählen . Dies ist aufgrund der Beziehung zwischen pKa und pH möglich:

pH = pK_a+ anmelden₁₀([EIN^-]/[AH])

Wobei die eckigen Klammern verwendet werden, um die Konzentrationen der Säure und ihrer konjugierten Base anzugeben.

Die Gleichung kann umgeschrieben werden als:

K_a/[H⁺] = [A^-]/[AH]

Dies zeigt, dass pKa und pH gleich sind, wenn die Hälfte der Säure dissoziiert ist. Die Pufferkapazität einer Spezies oder ihre Fähigkeit, den pH-Wert einer Lösung aufrechtzuerhalten, ist am höchsten, wenn die pKa- und pH-Werte nahe beieinander liegen. Also, bei der Auswahl von a Puffer , ist die beste Wahl diejenige mit einem pKa-Wert nahe dem Ziel-pH-Wert der chemischen Lösung.