Chemijoje yra susijusios skalės, naudojamos norint įvertinti, koks yra rūgštinis ar šarminis tirpalas ir rūgščių ir bazių stiprumas. nors pH skalė yra labiausiai pažįstamas, pKa, Ka, pKb, ir Kb yra įprasti skaičiavimai, iš kurių galima susipažinti rūgščių-šarmų reakcijos. Čia paaiškinami terminai ir kaip jie skiriasi vienas nuo kito.
Ką reiškia „p“?
Kai pamatysite prieš reikšmę „p“, pvz pH, pKa, ir pKb, tai reiškia, kad jūs susiduriate su -log vertės, einančios po „p“. Pavyzdžiui, pKa yra Ka žurnalas. Dėl to, kaip veikia žurnalo funkcija, mažesnė pKa reiškia didesnę Ka. pH yra -logo vandenilio jonų koncentracija ir t.
PH ir pusiausvyros konstantos formulės ir apibrėžimai
pH ir pOH yra panašūs, kaip ir Ka, pKa, Kb ir pKb. Jei žinote pH, galite apskaičiuoti pOH. Jei žinote pusiausvyros konstantą, galite apskaičiuoti kitus.
Apie pH
pH yra vandenilio jonų koncentracijos [H +] vandeniniame (vandens) tirpale matas. PH skalė svyruoja nuo 0 iki 14. Maža pH vertė rodo rūgštingumą, pH 7 yra neutralus, o aukšta pH vertė rodo šarmingumą. PH vertė gali pasakyti, ar jums reikalinga rūgštis, ar bazė, tačiau jos vertė yra ribota, nurodant tikrąją bazės rūgšties koncentraciją. PH ir pOH apskaičiavimo formulės yra:
pH = - log [H +]
pOH = - log [OH-]
Esant 25 laipsnių temperatūrai:
pH + pOH = 14
Ka ir pKa supratimas
Ka, pKa, Kb ir pKb yra naudingiausi numatant, ar rūšis paaukos ar priims protonus, esant tam tikrai pH vertei. Jie apibūdina rūgšties ar bazės jonizacijos laipsnį ir yra tikri rūgšties ar bazės stiprumo rodikliai, nes vandens pridėjimas į tirpalą nepakeis pusiausvyros konstanto. Ka ir pKa yra susijusios su rūgštimis, o Kb ir pKb - su bazėmis. Kaip ir pH ir pOH, šios vertės taip pat lemia vandenilio jonų ar protonų koncentraciją (Ka ir pKa) arba hidroksido jonų koncentraciją (Kb ir pKb).
Ka ir Kb yra susijusios viena su kita per vandens jonų konstantą, Kw:
- Kw = Ka x Kb
Ka yra rūgšties disociacijos konstanta. pKa yra tiesiog šios konstantos logas. Panašiai Kb yra bazinės disociacijos konstanta, o pKb yra konstantos -log. Rūgščių ir bazių disociacijos konstantos paprastai išreiškiamos moliais litre (mol / L). Rūgštys ir bazės išsiskiria pagal bendrąsias lygtis:
- HA + H2O ⇆ A- + H3O+
- HB + H2O ⇆ B+ + OH-
Formulėse A reiškia rūgštį, o B - bazę.
- Ka = [H +] [A -] / [HA]
- pKa = - log Ka
- per pusę ekvivalentiškumo taško, pH = pKa = -log Ka
Didelė Ka reikšmė rodo stiprią rūgštį, nes tai reiškia, kad rūgštis daugiausia išsiskiria į savo jonus. Didelė Ka vertė taip pat reiškia, kad palankiai reikia formuoti produktus reakcijoje. Maža Ka vertė reiškia, kad mažai rūgšties disocijuojasi, taigi turite silpną rūgštį. Labiausiai silpnų rūgščių Ka vertė svyruoja nuo 10-2 iki 10-14.
„PKa“ pateikia tą pačią informaciją, tik skirtingai. Kuo mažesnė pKa vertė, tuo stipresnė rūgštis. Silpnų rūgščių pKa yra 2–14.
Kb ir pKb supratimas
Kb yra bazinės disociacijos konstanta. Bazės disociacijos konstanta yra matas, kaip visiškai bazė disocijuojasi su savo komponento jonais vandenyje.
- Kb = [B +] [OH -] / [BOH]
- pKb = -log Kb
Didelė Kb vertė rodo aukštą stiprios bazės disociacijos lygį. Mažesnė pKb vertė rodo stipresnę bazę.
pKa ir pKb yra susiję paprastu ryšiu:
- pKa + pKb = 14
Kas yra pI?
Kitas svarbus dalykas yra pI. Tai izoelektrinis taškas. Tai yra pH, kuriame baltymas (ar kita molekulė) yra elektriškai neutralus (neturi grynojo elektrinio krūvio).