Keemias on omavahel seotud skaalad, mida kasutatakse happelise või aluselise lahuse mõõtmiseks hapete ja aluste tugevus. kuigi pH skaala on kõige tuttavam, pKa, Ka, pKb, ja Kb on tavalised arvutused, mis pakuvad sellest ülevaate happe-aluse reaktsioonid. Siin on mõistete selgitus ja kuidas need erinevad üksteisest.
Mida tähendab "p"?
Kui näete väärtuse ees numbrit "p", nt pH, pKaja pKb, tähendab see, et peate tegelema väärtusega -log, mis järgib p-d. Näiteks pKa on Ka -log. Logifunktsiooni toimimisviisi tõttu tähendab väiksem pKa suuremat Ka-d. pH on vesinikuioonide kontsentratsiooni logi jne.
PH ja tasakaalukonstandi valemid ja määratlused
pH ja pOH on sarnased, nagu Ka, pKa, Kb ja pKb. Kui teate pH-d, saate arvutada pOH. Kui teate tasakaalukonstanti, saate teised arvutada.
Umbes pH
pH on vesinikuioonide kontsentratsiooni (H +) mõõt (vesilahus). PH skaala on vahemikus 0 kuni 14. Madal pH väärtus näitab happesust, pH 7 on neutraalne ja kõrge pH väärtus näitab leeliselisust. PH väärtus võib öelda, kas tegemist on happe või alusega, kuid selle väärtus on piiratud, mis näitab aluse happe tegelikku tugevust. Valemid pH ja pOH arvutamiseks on järgmised:
pH = - log [H +]
pOH = - log [OH-]
Temperatuuril 25 kraadi:
pH + pOH = 14
Ka ja pKa mõistmine
Ka, pKa, Kb ja pKb on kõige kasulikumad ennustamisel, kas liik annetab või aktsepteerib prootoneid kindla pH väärtuse korral. Need kirjeldavad happe või aluse ionisatsiooni astet ja on happe või aluse tugevuse tõelised näitajad, kuna vee lisamine lahusele ei muuda tasakaalukonstanti. Ka ja pKa on seotud hapetega, Kb ja pKb aga alustega. Nagu pH ja pOH, arvestavad need väärtused ka vesinikioonide või prootonite kontsentratsiooni (Ka ja pKa) või hüdroksiidioonide kontsentratsiooni (Kb ja pKb).
Ka ja Kb on üksteisega seotud vee ioonkonstandi kaudu, Kw:
- Kw = Ka x Kb
Ka on happe dissotsiatsiooni konstant. pKa on lihtsalt selle konstandi ajalog. Samamoodi on Kb aluse dissotsiatsioonikonstant, pKb aga konstandi -log. Happe ja aluse dissotsiatsioonikonstandid on tavaliselt väljendatud moolides liitri kohta (mol / L). Happed ja alused dissotsieeruvad vastavalt üldvõrranditele:
- HA + H2O ⇆ A- + H3O+
- HB + H2O ⇆ B+ + OH-
Valemites tähistab A hapet ja B alust.
- Ka = [H +] [A -] / [HA]
- pKa = - log Ka
- ekvivalentsuspunkti poolel, pH = pKa = -log Ka
Suur Ka väärtus näitab tugevat hapet, kuna see tähendab, et hape dissotsieerub suuresti selle ioonideks. Suur Ka väärtus tähendab ka seda, et reaktsioonis eelistatakse toodete moodustumist. Väike Ka väärtus tähendab, et vähe hapet dissotsieerub, nii et teil on nõrk hape. Enamike nõrkade hapete Ka väärtus on vahemikus 10-2 kuni 10-ni-14.
PKa annab sama teavet, lihtsalt teistmoodi. Mida väiksem on pKa väärtus, seda tugevam on hape. Nõrkade hapete pKa on vahemikus 2-14.
Kb ja pKb mõistmine
Kb on aluse dissotsiatsioonikonstant. Aluse dissotsiatsioonikonstant on mõõt, mis näitab, kui täielikult alus dissotsieerub vees oma komponentioonideks.
- Kb = [B +] [OH -] / [BOH]
- pKb = -log Kb
Suur Kb väärtus näitab tugeva aluse kõrget dissotsiatsiooni. Madalam pKb väärtus näitab tugevamat alust.
pKa ja pKb on seotud lihtsa seosega:
- pKa + pKb = 14
Mis on pI?
Teine oluline punkt on pI. See on isoelektriline punkt. See on pH, mille juures valk (või mõni muu molekul) on elektriliselt neutraalne (tal puudub elektriline netolaeng).