Pemalar pengionan

Struktur kimia pemalar pengionan. Sumber: Wikimedia Commons

Apakah pengionan tetap?

The pemalar pengionan, pemisahan pemisahan atau pemalar keasidan, ia adalah harta yang mencerminkan kecenderungan bahan untuk melepaskan ion hidrogen. Iaitu, ia secara langsung berkaitan dengan daya asid.

Semakin besar nilai pemisahan pemisahan (ka), semakin besar pembebasan hidrogenik asid.

Ketika datang ke air, sebagai contoh, pengionannya dikenali dengan nama 'diri -propotolisis' atau 'diri sendiri'.

Di sini, molekul air memberikan h⁺ Kepada yang lain, menghasilkan ion h₃Sama ada⁺ Dan oh^-, Seperti yang dapat dilihat dalam imej Superior.

Pemisahan larutan asid dapat diserap seperti berikut:

Ha +h₂o h₃Sama ada⁺     +       Ke^-

Di manakah ia mewakili asid yang diionkan, h₃Sama ada⁺ ke ion hidronium, dan ke^- Pangkalan konjugasi anda. Sekiranya ka tinggi, majoriti.

Peningkatan keasidan ini dapat ditentukan dengan memerhatikan perubahan dalam pH penyelesaian, yang nilainya di bawah 7.

Keseimbangan pengionan

Anak panah berganda dalam persamaan kimia atas menunjukkan bahawa keseimbangan antara reaktan dan produk ditubuhkan. Oleh kerana mana -mana keseimbangan mempunyai malar, perkara yang sama berlaku untuk pengionan asid dan dinyatakan seperti berikut:

K = [h₃Sama ada⁺] [Ke^-]/[Ha] [h₂o]

Thermodynamically, Ka Constant ditakrifkan dari segi aktiviti, bukan kepekatan.

Walau bagaimanapun, dalam larutan akueus yang dicairkan, aktiviti air adalah sekitar 1, dan aktiviti ion hidronium, asas konjugasi dan asid yang tidak diselaraskan adalah dekat dengan kepekatan molarnya.

Boleh melayani anda: asid tartarik

Atas sebab -sebab ini, penggunaan pemisahan pemisahan (ka) yang tidak termasuk kepekatan air diperkenalkan.

Ini membolehkan pemisahan asid lemah.

Ha h⁺     +      Ke^-

Ka = [h⁺] [Ke^-] / [Ha]

Ka

Pemalar pemisahan (ka) adalah satu bentuk ungkapan pemalar keseimbangan.

Kepekatan asid yang tidak diselaraskan, asas konjugasi dan hidrogen atau ion hidrogen tetap malar apabila keadaan baki dicapai. Sebaliknya, kepekatan asas konjugasi dan ion hidronium adalah sama.

Nilai -nilainya diberikan dalam kuasa 10 dengan eksponen negatif, jadi ekspresi KA yang lebih mudah dan lebih mudah diurus diperkenalkan, yang mereka panggil PKA.

pka = - log ka

PKA biasanya dipanggil pemisahan asid. Nilai PKA adalah petunjuk jelas daya asid.

Asid yang mempunyai nilai PKA yang lebih rendah atau lebih negatif daripada -1,74 (Hydronium ion PKA) dianggap sebagai asid kuat. Walaupun asid yang mempunyai PKA lebih besar daripada -1.74 dianggap sebagai asid bukan strong.

Persamaan Henderson-Haselbalch

Dari ekspresi KA persamaan disimpulkan bahawa hasil dari utiliti yang besar dalam pengiraan analisis.

Ka = [h⁺] [Ke^-] / [Ha]

Mengambil logaritma,

log ka = log h⁺  +   log a^-   -   log ha

Dan membersihkan log h⁺:

-log h = - log ka + log a^-   -   log ha

Menggunakan definisi pH dan PKA, dan mengumpulkan semula istilah:

Ia dapat melayani anda: hidror

ph = pka + log (a^- / Ha)

Ini adalah persamaan Henderson-Haselbalch yang terkenal.

Gunakan

Persamaan Henderson-Hasselbach digunakan untuk menganggarkan pH penyelesaian penyerap kejutan, jadi untuk mengetahui bagaimana kepekatan relatif asas konjugasi dan pengaruh asid pada pH.

Apabila kepekatan asas konjugasi sama dengan kepekatan asid, hubungan antara kepekatan kedua -dua istilah adalah sama dengan 1, dan, oleh itu, logaritmanya sama dengan 0.

Akibatnya, ph = pka, yang sangat penting ini, kerana dalam keadaan ini kecekapan redaman adalah maksimum.

Kawasan pH biasanya diambil di mana terdapat kapasiti penampan maksimum, yang mana pH = pka ± 1 pH unit.

Latihan berterusan pengionan

Latihan 1

Larutan yang dicairkan dari asid lemah mempunyai keseimbangan kepekatan berikut: asid tidak disosi = 0.065 m dan kepekatan asas konjugasi = 9 · 10^-4 M. Kirakan KA dan PKA asid.

Kepekatan ion hidrogenion atau hidronium adalah sama dengan kepekatan asas konjugasi, kerana ia berasal dari pengionan asid yang sama.

Menggantikan persamaan:

Ka = [h⁺] [Ke^-] / Ha

Menggantikan persamaan dengan nilai masing -masing:

Ka = (9 · 10^-4 M) (9 · 10^-4 M) / 65 · 10^-3 M

= 1,246 · 10^-5

Dan kemudian mengira PKAnya

pka =- log ka

= - Log 1,246 · 10^-5

= 4,904

Latihan 2

Asid lemah dengan kepekatan 0.03 M, mempunyai pemisahan pemisahan (ka) = 1.5 · 10^-4. Hitung: a) pH larutan akueus; b) tahap pengasidan asid.

Dalam keseimbangan, kepekatan asid adalah sama dengan (0.03 m - x), iaitu x jumlah asid yang memisahkan. Oleh itu, kepekatan ion hidrogen atau hidronium adalah x, serta kepekatan asas konjugasi.

Ia boleh melayani anda: Kalsium fosfat (CA3 (PO4) 2)

Ka = [h⁺] [Ke^-] / [Ha] = 1.5 · 10^-6

[H⁺] = [A^-] = x

Dan [ha] = 0.03 m - x. Nilai kecil KA menunjukkan bahawa asid mungkin sangat sedikit, jadi (0.03 m - x) adalah kira -kira 0.03 m.

Menggantikan KA:

1.5 · 10^-6 = x² /3 · 10^-2

x² = 4.5 · 10^-8 M²

x = 2.12 x 10^-4 M

Dan sebagai x = [h⁺]

ph = - log [h⁺]

= - log [2,12 x 10^-4]

pH = 3.67

Dan akhirnya, berkenaan dengan tahap pengionan: ia boleh dikira dengan ungkapan berikut:

[H⁺] atau [a^-] / Ha] x 100%

(2.12 · 10^-4 / 3 · 10^-2) X 100%

0.71%

Latihan 3

Pengiraan KA dari peratusan pengionan asid, mengetahui bahawa ia diionkan sebanyak 4.8% dari kepekatan awal 1.5 · 10^-3 M.

Untuk mengira kuantiti, asid asid ditentukan 4.8%.

Kuantiti terion = 1.5 · 10^-3 M (4.8/100)

= 7.2 x 10^-5 M

Jumlah asid terionisasi ini sama dengan kepekatan asas konjugasi dan kepekatan ion hidrogen atau hidrogenion dalam keseimbangan.

Kepekatan asid dalam keseimbangan = kepekatan asid awal - jumlah asid terionisasi.

[Ha] = 1.5 · 10^-3 M - 7.2 · 10^-5 M

= 1,428 x 10^-3 M

Dan kemudian menyelesaikan persamaan yang sama

Ka = [h⁺] [Ke^-] / [Ha]

Ka = (7.2 · 10^-5 M x 7.2 · 10^-5 M) / 1,428 · 10^-3 M

= 3.63 x 10^-6

pka = - log ka

= - log 3.63 x 10^-6

= 5.44

Rujukan

1. Pemisahan pemalar. Chem pulih.Libretxts.org
2. Pemisahan pemalar. Diambil dari.Wikipedia.org
3. Whitten, k. W., Davis, r. Dan., Peck, l. P. Dan Stanley, G. G. (2008). Kimia. Pembelajaran Cengage.
4. Segel i. H. (1975). Pengiraan biokimia.