วิธีการคำนวณ Ka จาก Ph

เนื้อหา

• ความร้าวฉานคงที่
• การได้ Ka จาก pH
• ค่าคงที่การละลายสำหรับกรดอะซิติก

กรดทุกชนิดมีค่าคงที่การแยกตัวออกจากกัน (K) ซึ่งเป็นตัวชี้วัดความสามารถในการบริจาคไอออนไฮโดรเจนในสารละลาย ในคำอื่น ๆ K ให้วิธีการวัดความแข็งแรงของกรด ค่าที่มากขึ้นหมายถึงกรดที่แข็งแกร่ง pH (พลังงานไฮโดรเจน) ของสารละลายเป็นการวัดความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนและเป็นการวัดความเป็นกรด แต่มันไม่เหมือนกับ K. มีความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองและคุณสามารถคำนวณ K ได้ สำหรับกรดถ้าคุณรู้ว่าความเข้มข้นของกรดและ pH ของสารละลาย

ความร้าวฉานคงที่

สารประกอบนี้มีสภาพเป็นกรดถ้ามันสามารถบริจาคไฮโดรเจนไอออนให้กับสารละลายน้ำซึ่งเทียบเท่ากับการบอกว่าสารประกอบนั้นมีความสามารถในการสร้างไฮโดรเนียมไอออน (H)₃0⁺) สมการทั่วไปที่อธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นกับกรด (HA) ในสารละลายคือ:

HA + H₂0 <--> เอช₃0⁺ + A^-, ที่ไหน^- เป็นฐานคอนจูเกต

กรดบางชนิดมีความแข็งแรงและแยกตัวออกอย่างสมบูรณ์ในขณะที่กรดอื่น ๆ จะอ่อนแอและแยกตัวออกบางส่วนเท่านั้น คุณสามารถวัดความแข็งแรงของกรดได้โดยค่าคงตัวการแยกตัว Kซึ่งเป็นอัตราส่วนที่เกิดขึ้นจากการหารความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ด้วยความเข้มข้นของสารตั้งต้น:

K = /

ปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นในน้ำดังนั้นมันมักจะถูกลบออกจากสมการ

การได้ Ka จาก pH

ค่าความเป็นกรดเป็นด่างของสารละลายน้ำเป็นการวัดความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจน (หรือไฮโดรเนียม) ที่ประกอบด้วย: pH = -log หรือ pH = -log สมการสุดท้ายสามารถเขียนใหม่ได้:

= 10^-pH

คุณรู้ความเข้มข้นของโมลาร์ของสารละลายกรดและสามารถวัดค่า pH ของมันได้การเทียบข้างบนช่วยให้คุณสามารถคำนวณความเข้มข้นสัมพัทธ์ของกรดเพื่อผันฐานและผันค่าคงตัวการแยกตัว K. เมื่อต้องการทำสิ่งนี้จะช่วยในการตั้งค่าตารางที่อธิบายถึง ผมความเข้มข้นของไนตริกของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ Cแขวนคอในระดับความเข้มข้นและระดับความเข้มข้นที่ Equilibrium นี่คือตาราง ICE แทนที่จะตั้งค่าด้วยวิธีทั่วไปมันมีคำแนะนำเพิ่มเติมเพื่อแสดงขั้นตอนด้วยตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจง

ค่าคงที่การละลายสำหรับกรดอะซิติก

กรดอะซิติกซึ่งเป็นกรดที่ให้น้ำส้มสายชูมีรสเปรี้ยวเป็นกรดอ่อนที่แยกตัวออกมาเป็นไอออนอะซิเตทและไฮโดรเนียมในสารละลาย

CH₃CO₂H + H₂O <--> CH₃CO₂⁻ + ชม₃O⁺

น้ำส้มสายชูที่ใช้ในครัวเรือนทั่วไปคือสารละลาย 0.9 M ที่มีค่า pH 2.4 ใช้ข้อมูลที่เป็นไปได้ในการคำนวณค่าคงที่การแยกตัวออก:

กรดอะซิติก (CH₃CO₂₎H) Hydronium Ions (H3O)⁺ไอออนอะซิเตท (CH)₃CO₂^-)

เริ่มต้น 0.9 M 0 0

เปลี่ยน -x M + x M + x M

ดุลยภาพ (0.9 - x) M x M x M

ค่าคงการแยกตัว K คือ / .

K = x²/(0.9 - x)

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น = 10^-pH. ตั้งแต่ x = และคุณรู้ค่า pH ของสารละลายคุณสามารถเขียน x = 10^-2.4. ตอนนี้เป็นไปได้ที่จะหาค่าตัวเลขสำหรับ Ka

Ka = (10)^-2.4)² /(0.9 - 10^-2.4) = 1.8 x 10^-5.