קבוע ניתוק החומצה הוא קבוע שיווי המשקל של תגובת דיסוציאציה של חומצה ומסומן על ידי Kא. קבוע שיווי משקל זה הוא מדד כמותי לחוזק של חומצה בתמיסה. קא מתבטא בדרך כלל ביחידות של מול / ל '. יש טבלאות של קבוע לניתוק חומצות, להתייחסות קלה. לקבלת תמיסה מימית, הצורה הכללית של שיווי המשקל תגובה הוא:
HA + H2O ⇆ A- + ח3הו+
כאשר HA היא חומצה שמתנתקת בבסיס המצומד של החומצה A- ויון מימן שמשתלב עם מים ליצירת יון ההידרוניום H3הו+. כאשר הריכוזים של HA, A-, וח3הו+ לא משתנה יותר לאורך זמן, התגובה היא בשיווי משקל וניתן לחשב את קבוע הניתוק:
קא = [א-] [ח3הו+] / [HA] [ח2O]
שם הסוגריים המרובעים מצביעים על ריכוז. אלא אם כן חומצה מרוכזת ביותר, המשוואה מופשטת על ידי החזקת ריכוז המים כקבוע:
חה ⇆ א- + ח+
קא = [א-] [ח+] / [HA]
קבוע ניתוק החומצה ידוע גם כ- חומציות קבועה או יינון חומצה קבוע.
בקשר ל- Ka ו- pKa
ערך קשור הוא pKא, שהוא קבוע ניתוק החומצה הלוגריתמית:
pKא = -log10קא
באמצעות Ka ו- pKa כדי לחזות שיווי משקל וחוזק של חומצות
קא ניתן להשתמש במדידת מיקום שיווי המשקל:
- אם קא הוא גדול, היווצרות של תוצרי הניתוק מועדפת.
- אם קא הוא קטן, את החומצה הלא-פתורה עדיפה.
קא עשוי לשמש לחיזוי כוחה של חומצה:
- אם קא הוא גדול (pKא פירוש הדבר שהחומצה מתנות לרוב, כך שהחומצה חזקה. חומצות עם pKא פחות מסביבות -2 הם חומצות חזקות.
- אם קא הוא קטן (pKא גדול), מעט דיסוציאציה התרחשה, ולכן החומצה חלשה. חומצות עם pKא בטווח של -2 עד 12 במים הן חומצות חלשות.
קא הוא מדד טוב יותר לחוזק של חומצה מאשר pH מכיוון שהוספת מים לתמיסה חומצית לא משנה את קבוע שיווי המשקל החומצי שלה, אלא משנה את ה- H+ ריכוז יון ו- pH.
Ka דוגמא
קבוע ניתוק החומצה, Kא של ה חומצה HB הוא:
HB (aq) ↔ H+(aq) + ב-(aq)
קא = [ח+] [ב-] / [HB]
לניתוק חומצה אתנואית:
CH3COOH(aq) + ח2הו(l) = CH3מנהל עסקים-(aq) + ח3הו+(aq)
קא = [CH3מנהל עסקים-(aq)] [ח3הו+(aq)] / [CH3COOH(aq)]
מתנת חומצה קבועה מ- pH
ניתן למצוא בקבוע ניתוק החומצה, כאשר pH ידוע. לדוגמה:
חשב את קבוע ניתוק החומצה Kא לקבלת תמיסה מימית של 0.2 מ 'של חומצה פרופיונית (CH3CH2שיתוף2נמצא) כי ערך pH הוא 4.88.
כדי לפתור את הבעיה, ראשית, כתוב את המשוואה הכימית לתגובה. אתה אמור להיות מסוגל לזהות חומצה פרופריונית היא א חומצה חלשה (כי זה לא אחד מאלה חומצות חזקות והוא מכיל מימן). הניתוק במים הוא:
CH3CH2שיתוף2H + H2 ⇆ ח3הו+ + CH3CH2שיתוף2-
ערוך טבלה כדי לעקוב אחר התנאים הראשוניים, שינוי בתנאים וריכוז שיווי המשקל של המין. זה נקרא לפעמים טבלת קרח:
| CH3CH2שיתוף2ח | ח3הו+ | CH3CH2שיתוף2- | |
| ריכוז ראשוני | 0.2 מ ' | 0 מ | 0 מ |
| שינוי בריכוז | -x ז | + x M | + x M |
| ריכוז שיווי משקל | (0.2 - x) מ | x M | x M |
x = [ח3הו+
עכשיו השתמש נוסחת ה- pH:
pH = -log [ח3הו+]
-pH = log [H3הו+] = 4.88
[ח3הו+ = 10-4.88 = 1.32 x 10-5
חבר ערך זה ל- x לפיתרון עבור Kא:
קא = [ח3הו+] [CH3CH2שיתוף2-] / [CH3CH2שיתוף2ח]
קא = x2 / (0.2 - x)
קא = (1.32 על 10-5)2 / (0.2 - 1.32 על 10-5)
קא = 8.69 על 10-10