Happe dissotsiatsioonikonstant on B1 tasakaalukonstant dissotsiatsioonireaktsioon kohta hape ja tähistatakse tähega Ka. See tasakaalukonstant on happesisalduse kvantitatiivne mõõt lahuses. Ka väljendatakse tavaliselt ühikutes mol / L. Seal on happe dissotsiatsiooni konstantide tabelid, hõlpsaks viitamiseks. Vesilahuse puhul on tasakaalu üldine vorm reaktsioon on:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
kus HA on hape, mis dissotsieerub happe A konjugeeritud aluses- ja vesinikioon, mis kombineerub veega, et moodustada hüdrooniumiioon H3O+. Kui HA kontsentratsioonid, A-ja H3O+ aja jooksul enam ei muutu, reaktsioon on tasakaalus ja dissotsiatsioonikonstandi võib arvutada:
Ka = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
kus nurksulud näitavad kontsentratsiooni. Kui hape pole eriti kontsentreeritud, lihtsustatakse võrrandit, hoides vee kontsentratsiooni konstantsena:
HA ⇆ A- + H+
Ka = [A-] [H+] / [HA]
Happe dissotsiatsiooni konstanti nimetatakse ka happesuse konstant või happeionisatsiooni konstant.
Ka ja pKa omavahel seotud
Seotud väärtus on pKa, mis on logaritmhappe hajumiskonstant:
pKa = -logi10Ka
Ka ja pKa kasutamine happete tasakaalu ja tugevuse ennustamiseks
Ka võib kasutada tasakaalu positsiooni mõõtmiseks:
- Kui Ka on suur, eelistatakse dissotsiatsiooni saaduste moodustumist.
- Kui Ka on väike, eelistatakse lahustumata hapet.
Ka võib kasutada ennustamiseks happe tugevus:
- Kui Ka on suur (pKa on väike), see tähendab, et hape on enamasti dissotsieerunud, seega on hape tugev. PK-ga happeda vähem kui umbes -2 on tugevad happed.
- Kui Ka on väike (pKa on suur), dissotsieerumist on toimunud vähe, seega on hape nõrk. PK-ga happeda vahemikus -2 kuni 12 vees on nõrgad happed.
Ka on happe tugevuse parem mõõt kui pH kuna vee lisamine happelisse lahusesse ei muuda selle happetasakaalu konstanti, kuid muudab H-i+ ioonide kontsentratsioon ja pH.
Ka näide
Happe dissotsiatsiooni konstant Ka selle hape HB on:
HB (aq) ↔ H+(aq) + B-(aq)
Ka = [H+] [B-] / [HB]
Etaanhappe dissotsieerumiseks:
CH3COOH(aq) + H2O(l) = CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
Ka = [CH3COO-(aq)] [H3O+(aq)] / [CH3COOH(aq)]
Happe dissotsiatsiooni konstant pH-st
Happe dissotsiatsioonikonstandi võib leida, kui pH on teada. Näiteks:
Arvutage happe dissotsiatsioonikonstant Ka propioonhappe 0,2 M vesilahuse (CH3CH2CO2H) mille pH väärtus on 4,88.
Probleemi lahendamiseks kirjutage kõigepealt reaktsiooni keemiline võrrand. Te peaksite suutma ära tunda, et propioonhape on a nõrk hape (kuna see pole üks neist tugevad happed ja see sisaldab vesinikku). Selle dissotsiatsioon vees on:
CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-
Pange üles tabel, et jälgida liikide algtingimusi, tingimuste muutumist ja tasakaalukontsentratsiooni. Seda nimetatakse mõnikord ICE-tabeliks:
| CH3CH2CO2H | H3O+ | CH3CH2CO2- | |
| Esialgne kontsentratsioon | 0,2 M | 0 M | 0 M |
| Kontsentratsiooni muutus | -x M | + x M | + x M |
| Tasakaalu kontsentratsioon | (0,2 - x) M | x M | x M |
x = [H3O+
Nüüd kasutage pH valem:
pH = -loog [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1,32 x 10-5
Ühendage see väärtus x jaoks, et lahendada Ka:
Ka = [H3O+] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
Ka = x2 / (0,2 - x)
Ka = (1,32 x 10-5)2 / (0,2 - 1,32 x 10-5)
Ka = 8,69 x 10-10