Indhold
Nogle kemiske reaktioner er kendt som reversible reaktioner, fordi de kan gå i to retninger: frem og tilbage. Disse reaktioner sker samtidig og stopper aldrig, så de kaldes også dynamiske reaktioner. En reaktion er i ligevægt, når hastigheden for begge reaktioner er den samme. Selvom koncentrationerne af reaktanter og produkter er konstante, er de imidlertid ikke nødvendigvis ens. Ligevægtskonstanter kaldes undertiden keq-værdier. Hvis du eksperimenterer med en syre-base-reaktion, er keq-værdien Ka, også kendt som surhedskonstant, som måler styrken af en syre i opløsning.
TL; DR (for lang; læste ikke)
I syre-base-reaktioner er ligevægtskonstanten (keq-værdi) kendt som Ka. For at finde ud af Ka, når du kender pKa, skal du bruge en lommeregner til at finde antilog.
PKa-værdien
Når en syre dissocieres i vand, frigiver den en proton for at gøre opløsningen sur. Imidlertid har kun svage syrer, der kun delvist dissocieres i vand, både en dissocieret tilstand (A-) og ikke-dissocieret tilstand (AH). De findes sammen i henhold til ligevægtsligningen AH ⇌ A- + H +. Koncentrationsforholdet for begge sider er konstant, forudsat at analytiske betingelser er faste. Dette er Ka, som er defineret af ligningen Ka = ÷ , hvor de firkantede konsoller angiver koncentrationen af de relative komponenter. Fordi Ka-konstanterne for syrer kan være lange tal (for eksempel er Ka for eddikesyre 0,000018), er det upraktisk at udtrykke surhed ved brug af Ka-konstanten alene. PKa-værdien blev indført som et indeks til at beskrive surhedsgraden af svage syrer, defineret som pKa = -log Ka.
Finde Keq Fra pKa
Hvis du allerede har en pKa-værdi af en forbindelse, kan du beregne dens Ka. For eksempel er pKa-værdien af mælkesyre 3,86. Den første ting du gør er at multiplicere pKa-værdien med negativ en for at invertere dens tegn. For mælkesyre er dette 3,86 x (-1) = -3,86. Brug derefter en lommeregner til at hæve 10 til effekten af den negative pKa. I matematik kaldes dette antilog, og nøglen er normalt markeret 10x på videnskabelige regnemaskiner. Dette betyder, at mælkenes ka er 10(-3.86), som er 1,38 x 10-4 eller 0,000138. Jo mindre pKa-værdien er, jo stærkere er syren. Dette betyder mælkesyre, med en pKa-værdi på 3,86, er en stærkere syre end eddikesyre, som har en pKa-værdi på 4,75.