Константа дисоцијације киселине: Дефиниција Ка

Константа дисоцијације киселине је константа равнотеже реакција дисоцијације од ан киселина и означен је са К_а. Ова константа равнотеже је квантитативна мера јачине киселине у раствору. К_а обично се изражава у јединицама мол / Л. Постоје табеле константа дисоцијације киселине, за једноставну употребу. За водени раствор је општи облик равнотеже реакција је:

ХА + Х₂О ⇆ А^- + Х₃О⁺

где је ХА киселина која дисоцира у коњугираној бази киселине А^- и водоник јона који се комбинује са водом да би формирао хидронијум јоне Х₃О⁺. Када су концентрације ХА, А^-, и Х₃О⁺ више се не мења током времена, реакција је у равнотежи и константа дисоцијације се може израчунати:

К_а = [А^-] [Х₃О⁺] / [ХА] [Х₂О]

где квадратни заграде означавају концентрацију. Ако није киселина екстремно концентрована, једначина се поједностављује задржавањем концентрације воде као константе:

ХА ⇆ А^- + Х⁺
К_а = [А^-] [Х⁺] / [ХА]

Константа дисоцијације киселине је такође позната као константа киселости или константа јонизујуће киселине.

Сродна вредност је пК_а, која је константа дисоцијације логаритамске киселине:

пК_а = -лог₁₀К_а

К_а може се користити за мерење положаја равнотеже:

• Иф К_а је велика, погодује стварање продукта дисоцијације.
• Иф К_а је мала, непожељна киселина је омиљена.

К_а може се користити за предвиђање јачина киселине:

• Иф К_а је велика (пК_а је мало) то значи да се киселина углавном дисоцира, па је киселина јака. Киселине са пК_а мање од око -2 су јаке киселине.
• Иф К_а је мала (пК)_а велика је) дошло је до мале дисоцијације, па је киселина слаба. Киселине са пК_а у опсегу од -2 до 12 у води су слабе киселине.

К_а је боља мера јачине киселине него пХ јер додавање воде у раствор киселине не мења константу равнотеже киселине, већ мења Х⁺ концентрација јона и пХ.

Константа дисоцијације киселине, К_а од киселина ХБ је:

ХБ (ак) ↔Х⁺(ак) + Б^-(ак)
К_а = [Х⁺] [Б^-] / [ХБ]

За дисоцијацију етанске киселине:

ЦХ₃ЦООХ_(ак) + Х₂О_(л) = ЦХ₃гугутање^-_(ак) + Х₃О⁺_(ак)
К_а = [ЦХ₃гугутање^-_(ак)] [Х₃О⁺_(ак)] / [ЦХ₃ЦООХ_(ак)]

Константа дисоцијације киселине може се наћи ако је пХ познат. На пример:

Израчунајте константу дисоцијације киселине К_а за 0,2 М водени раствор пропионске киселине (ЦХ₃ЦХ₂ЦО₂Х) за коју се установи да пХ ​​вредност износи 4,88.

Да бисте решили проблем, прво напишите хемијску једначину реакције. Требали бисте бити у стању да препознате да је пропионска киселина а слаба киселина (јер то није једно од јаке киселине и садржи водоник). Дисоцијација у води је:

ЦХ₃ЦХ₂ЦО₂Х + Х₂ ⇆ Х₃О⁺ + ЦХ₃ЦХ₂ЦО₂^-

Поставите табелу која ће пратити почетне услове, промену услова и равнотежну концентрацију врста. То се понекад назива ИЦЕ табела:

к = [Х₃О⁺

Сада користите пХ формула:

пХ = -лог [Х₃О⁺]
-пХ = лог [Х₃О⁺] = 4.88
[Х₃О⁺ = 10^-4.88 = 1,32 к 10^-5

Укључите ову вредност за к да бисте решили за К_а:

К_а = [Х₃О⁺] [ЦХ₃ЦХ₂ЦО₂^-] / [ЦХ₃ЦХ₂ЦО₂Х]
К_а = к² / (0,2 - к)
К_а = (1,32 к 10)^-5)² / (0,2 - 1,32 к 10)^-5)
К_а = 8,69 к 10^-10