Indhold
Hver syre har en karakteristisk dissociationskonstant (K-en), som er et mål for dets evne til at donere brintioner i opløsning. Med andre ord, K-en giver en måde at måle styrken af en syre på. Større værdier betyder stærkere syrer. PH-værdien (brintets styrke) i en opløsning er et mål for koncentrationen af hydrogenioner og er også et mål for surhedsgrad, men det er ikke det samme som K-en. Der er dog et forhold mellem de to, og du kan beregne K-en for en syre, hvis du kender koncentrationen af syre og pH i opløsningen.
Dissociation Constant Ka
En forbindelse er sur, hvis den kan donere hydrogenioner til en vandig opløsning, hvilket er ækvivalent med at sige, at forbindelsen er i stand til at skabe hydroniumioner (H30+). Den generelle ligning, der beskriver, hvad der sker med en syre (HA) i opløsning, er:
HA + H20 <--> H30+ + A-, hvor en- er den konjugerede base.
Nogle syrer er stærke og dissocierer fuldstændigt, mens andre er svage og kun delvist dissocierer. Du kan måle styrken af en syre ved dens dissociationskonstant K-en, som er et forhold dannet ved at dividere koncentrationen af produkter med koncentrationen af reaktanter:
K-en = /
Alle reaktioner sker i vand, så det slettes normalt fra ligningen.
Afledning af Ka fra pH
PH i en vandig syreopløsning er et mål for koncentrationen af frit hydrogen (eller hydronium) ioner, den indeholder: pH = -log eller pH = -log. Den sidste ligning kan omskrives:
= 10-pH
Det ved du den molære koncentration af en syreopløsning og kan måle dens pH, den ovennævnte ækvivalens giver dig mulighed for at beregne den relative koncentration af syre til konjugatbase og udlede dissociationskonstanten K-en. For at gøre dette hjælper det med at oprette en tabel, der afgrænser jegstartkoncentrationer af reaktanter og produkter, Changer i koncentrationer og koncentrationerne ved Equilibrium. Dette er en ICE-tabel. I stedet for at opsætte en på en generel måde, er det mere lærerigt at illustrere proceduren med et specifikt eksempel.
Dissociation konstant for eddikesyre
Eddikesyre, den syre, der giver eddike den sure smag, er en svag syre, der dissocieres til acetat og hydroniumioner i opløsning.
CH3CO2H + H2O <--> CH3CO2− + H3O+
Typisk husholdningseddike er en 0,9 M opløsning med en pH på 2,4. Ved hjælp af dataene er det muligt at beregne dissociationskonstanten:
Eddikesyre (CH3CO2)H) Hydroniumioner (H3O+) Acetationer (CH3CO2-)
Indledende 0,9 M 0 0
Skift -x M + x M + x M
Ligevægt (0,9 - x) M x M x M
Dissociationskonstanten K-en er /.
K-en = x2/(0,9 - x)
Som nævnt ovenfor = 10-pH. Da x = og du kender opløsningens pH, kan du skrive x = 10-2.4. Det er nu muligt at finde en numerisk værdi for Ka.
Ka = (10-2.4)2 /(0.9 - 10-2.4) = 1,8 x 10-5.