Disociačná konštanta kyseliny
| Kyseliny a zásady |
|---|
|
| Acidobázická homeostáza • Acidobázická reakcia • Amfotérna zlúčenina • Autoprotolýza vody • Disociačná konštanta • Extrakcia • Frustrovaný Lewisov pár • Funkcia kyslosti • Hammettova funkcia kyslosti • Chirálna Lewisova kyselina • Katalýza Lewisovou kyselinou • Konjugovaný pár • Kyselina • pH • Protónová afinita • Rovnovážna chémia • Sila kyselín • Titrácia • Tlmivý roztok • Zásada |
| Druhy kyselín |
| Brønsted–Lowry • Lewis • Akceptor • Minerálne • Organické • Oxidy • Silné • Slabé • Superkyseliny • Pevné |
| Druhy zásad |
| Brønsted–Lowry • Lewis • Donor • Organické • Oxidy • Silné • Slabé • Superzásady • Nenukleofilné |
Disociačná konštanta kyselín označuje kvantitatívnu mieru sily kyseliny v roztoku. Je to rovnovážna konštanta pre chemickú reakciu štiepenia protónu:
Táto reakcia sa v kontexte acidobázických reakcií označuje ako disociácia. Látka je všeobecná kyselina, ktorá sa štiepi na , konjugovanú zásadu danej kyseliny, a vodíkový katión, . Tento systém je v rovnováhe, ak sa koncentrácie zložiek nemenia v čase, pretože dopredná i spätná reakcia prebiehajú rovnakou rýchlosťou.[1]
Disociačná konštanta tohto procesu je potom definovaná ako[2]
![{\displaystyle K_{\text{a}}=\mathrm {\frac {[A^{-}][H^{+}]}{[HA]}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fa9f960c87ed3dbf034fd4671dcb775e4efb7072)
respektíve ju možno zapísať i ako
![{\displaystyle \mathrm {p} K_{{\ce {a}}}=-\log _{10}K_{\text{a}}=\log _{10}{\frac {{\ce {[HA]}}}{[{\ce {A^-}}][{\ce {H+}}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d7af05bf129db2f9bc618fe809660b6e4ff8dce9)
kde hodnoty v hranatých zátvorkách reprezentujú koncentráciu danej zložky v rovnováhe.[3] Pre jednoduchý príklad, slabá kyselina s Ka = 10−5 má log Ka = -5, takže jej pKa = 5. Kyselina octová má v rovnováhe Ka = 1.8 x 10−6, takže jej pKa je 4,755. Vyššie Ka odpovedá silnejšej kyseline, ktorá sa v rovnováhe viac disociuje. Pre vhodnejšiu logaritmickú škálu platí opak, nižšie pKa znamená silnejšiu kyselinu.
Zásady
upraviťObdobná rovnica platí pre zásady.[2] Pre reakciu
je disociačná konštanta definovaná ako
![{\displaystyle K_{\text{b}}=\mathrm {\frac {[BH^{+}][OH^{-}]}{[B]}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/501bcc237af5cd67a5f29b0f4e85f3c1af9f7fca)
a teda
![{\displaystyle \mathrm {p} K_{{\ce {b}}}=-\log _{10}K_{\text{b}}=\log _{10}{\frac {{\ce {[B]}}}{[{\ce {OH^-}}][{\ce {BH^+}}]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/045fd4fa76502b584b1c173a1b429db5b88b29e6)
Hodnota pKb sa označuje ako disociačná konštanta zásad.[2]
Rovnovážna konštanta
upraviťDisociácia kyseliny sa správne zapisuje ako reakcia s rozpúšťadlom, napríklad[2]
Rovnovážna konštanta tejto reakcie je potom rovná[2]
![{\displaystyle K=\mathrm {\frac {[A^{-}][H_{3}O^{+}]}{[HA][H_{2}O]}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/29d2087840a4945742bafb4126bd7c92c0b428fa)
a adekvátne je pK rovná
![{\displaystyle \mathrm {p} K=-\log K=-\log \mathrm {\frac {[A^{-}][H_{3}O^{+}]}{[HA][H_{2}O]}} }](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f15d9a018510f02c461cc6be24a48f59671911ef)
Pre zriedené roztoky však platí, že koncentrácia rozpúšťadla (v tomto prípade vody) sa prakticky nemení, takže ju možno zahrnúť priamo do konštanty. Odtiaľ pochádza zápis pre disociačnú konštantu kyselín, a podobne je to i pre zásady.[2]
Referencie
upraviť- ↑ WHITTEN, Kenneth W.; GAILEY, Kenneth D.; DAVIS, Raymond E.. General Chemistry. 4th. vyd. [s.l.] : Saunders College Publishing, 1992. Dostupné online. ISBN 0-03-072373-6. S. 660.
- ↑ a b c d e f KOTLÍK, Bohumír; RŮŽIČKOVÁ, Květoslava. Chémia v kocke I. 1. vyd. Bratislava : Art Area, 2002. ISBN 80-88879-96-5.
- ↑ PETRUCCI, Ralph H.; HARWOOD, William S.; HERRING, F. Geoffrey. General Chemistry. 8th. vyd. [s.l.] : Prentice Hall, 2002. Dostupné online. ISBN 0-13-014329-4. S. 667–8.
Zdroj
upraviťTento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Acid dissociation constant na anglickej Wikipédii.