Konstanta disocijacije kiseline: Definicija Ka

ThoughtcoMar 07, 2020

Konstanta disocijacije kiseline je konstanta ravnoteže od reakcija disocijacije od kiselina i označava se s K. Ova konstanta ravnoteže je kvantitativna mjera jakosti kiseline u otopini. K obično se izražava u jedinicama mol / L. Tamo su tablice konstanta disocijacije kiseline, za jednostavnu referencu. Za vodenu otopinu je opći oblik ravnoteže reakcija je:

HA + H2O ⇆ A- + H3O+

pri čemu je HA kiselina koja disocira u konjugiranoj bazi kiseline A- i vodikov ion koji se kombinira s vodom kako bi tvorio hidronijev ion H3O+. Kada su koncentracije HA, A-, i H3O+ ne mijenjaju se tijekom vremena, reakcija je u ravnoteži i konstanta disocijacije se može izračunati:

K = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]

gdje kvadratni zagrade označavaju koncentraciju. Ako nije kiselina izrazito koncentrirana, jednadžba se pojednostavljuje držanjem koncentracije vode kao konstante:

HA ⇆ A- + H+
K = [A-] [H+]/[HA]

Konstanta disocijacije kiseline poznata je i kao konstanta kiselosti ili konstanta ionizacije kiseline.

Odnos Ka i pKa

instagram viewer

Srodna vrijednost je pK, koja je konstanta disocijacije logaritamske kiseline:

pK = -log10K

Koristeći Ka i pKa za predviđanje ravnoteže i snage kiselina

K može se koristiti za mjerenje položaja ravnoteže:

  • Ako K je velika, pogoduje stvaranje produkta disocijacije.
  • Ako K je mala, nepoželjna je kiselina pogodna.

K može se koristiti za predviđanje jačina kiseline:

  • Ako K je velika (pK je mala) to znači da se kiselina uglavnom disocira, pa je kiselina jaka. Kiseline s pK manje od oko -2 su jake kiseline.
  • Ako K je mali (pK velika je), došlo je do male disocijacije, pa je kiselina slaba. Kiseline s pK u rasponu od -2 do 12 u vodi su slabe kiseline.

K je bolja mjera jačine kiseline nego pH jer dodavanje vode otopini kiseline ne mijenja njegovu konstantu ravnoteže kiseline, već mijenja H+ koncentracija iona i pH.

Ka primjer

Konstanta disocijacije kiseline, K od kiselina HB je:

HB (aq) ↔H+(aq) + B-(Aq)
K = [H+] [B-] / [HB]

Za disocijaciju etanske kiseline:

CH3COOH(Aq) + H2O(L) = CH3GUGUTATI-(Aq) + H3O+(Aq)
K = [CH3GUGUTATI-(Aq)] [H3O+(Aq)] / [CH3COOH(Aq)]

Konstantna disocijacija kiseline od pH

Može se naći konstanta disocijacije kiseline, pH je poznat. Na primjer:

Izračunajte konstantu disocijacije kiseline K za 0,2 M vodena otopina propionske kiseline (CH3CH2CO2H) za koju se ustanovi da pH vrijednost iznosi 4,88.

Da biste riješili problem, prvo napišite kemijsku jednadžbu reakcije. Trebali biste biti u stanju prepoznati propionsku kiselinu a slaba kiselina (jer nije jedan od jake kiseline a sadrži vodik). Disocijacija u vodi je:

CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-

Postavite tablicu koja će pratiti početne uvjete, promjenu uvjeta i ravnotežnu koncentraciju vrsta. To se ponekad naziva ICE tablicom:

CH3CH2CO2H H3O+ CH3CH2CO2-
Početna koncentracija 0,2 M 0 M 0 M
Promjena koncentracije -x M + x M + x M
Ravnotežna koncentracija (0,2 - x) M x M x M
x = [H3O+

Sada koristite pH formula:

pH = -log [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1,32 x 10-5

Uključite ovu vrijednost za x i riješite za K:

K = [H3O+][CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
K = x2 / (0,2 - x)
K = (1,32 x 10-5)2 / (0,2 - 1,32 x 10-5)
K = 8,69 x 10-10