Големината pKa, Химия

Когато работите с киселини и основи, две познати стойности са PH и Pka, което е силата, която молекулите трябва да дисоциират (това е отрицателният логаритъм на константата на дисоциация на слаба киселина).

Количеството на нейонизирано вещество е функция на константата на дисоциация (pka) на токсиканта и pH на средата. Те са от голямо значение от токсикологична гледна точка, тъй като нейонизираните форми са по-разтворими в липиди и следователно могат да преминат през биологичната мембрана.

Ключови точки

• Понятието pH се отнася до потенциала на водорода и се използва като мярка за алкалност или киселинност. Терминът се отнася до концентрацията на водородни йони.
• Водородът е малко по-киселинен, колкото по-ниско е неговото pKa.
• Връзката между pH и pK се дава от уравнението на Хендерсън-Хаселбах, което е различно за киселини и основи.
• Връзката между тези семейни ценности произхожда от уравнението на Хендерсън-Хаселбах, което е различно за киселини или основи.

»При реакция между киселина и основа, киселината действа като протонен донор, а основата действа като протонен акцептор.»

Формула

pKa = _{-log 10K} a

• pKa е отрицателният логаритъм с основа 10 на константата на киселинна дисоциация (Ka).
• Колкото по-ниска е стойността на pKa, толкова по-силна е киселината.
• Тези видове скали, изчисления и константи се отнасят до силата на основите и киселините и колко алкален или кисел е разтворът.
• Основната причина pKa да се използва е, че описва киселинна дисоциация с помощта на малки десетични числа. Същият тип информация може да бъде получена от стойностите на Ka, но това обикновено са много малки числа, дадени в научна нотация, които са трудни за разбиране от повечето хора.

Например

pKa на оцетната киселина е 4,8, докато pKa на млечната киселина е 3,8. Използвайки стойностите на pKa, може да се види, че млечната киселина е по-силна киселина от оцетната киселина.

pKa и буферен капацитет

В допълнение към използването на pKa за измерване на силата на киселина, той може да се използва за избор на буфери. Това е възможно поради връзката между pKa и pH:

pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]) Където скобите се използват за посочване на концентрациите на киселината и нейната спрегната основа.

Уравнението може да се пренапише като: Ka / [H +] = [A -] / [AH] Това показва, че pKa и pH са равни, когато половината от киселината се дисоциира. Буфериращият капацитет на даден вид или способността му да поддържа pH на разтвора е най-голям, когато стойностите на pKa и pH са близки една до друга. Следователно, когато избирате буфер, най-добрият избор е този, който има стойност на pKa, близка до целевото pH на химическия разтвор.