תוֹכֶן
כמה תגובות כימיות ידועות כתגובות הפיכות מכיוון שהן יכולות ללכת לשני כיוונים: קדימה ואחורה. תגובות אלה מתרחשות במקביל ולעולם לא נפסקות, ולכן הן נקראות גם תגובות דינמיות. תגובה היא בשיווי משקל כאשר הקצב של שתי התגובות זהה. עם זאת, בעוד שריכוזי המגיבים והמוצרים הם קבועים, הם לא בהכרח שווים. קבועי שיווי משקל נקראים לעיתים ערכי keq. אם אתה מתנסה בתגובת בסיס חומצה, ערך ה- keq הוא קא, הידוע גם כקבוע חומציות, המודד את חוזקה של חומצה בתמיסה.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
בתגובות על בסיס חומצה ידוע קבוע שיווי המשקל (ערך keq) קא. כדי לפתח את Ka כשאתה מכיר pKa, השתמש במחשבון כדי למצוא את האנטילוג.
ערך pKa
כאשר חומצה מתנתקת במים היא משחררת פרוטון בכדי להפוך את התמיסה לחומצית. עם זאת, רק לחומצות חלשות, שמתנתקות באופן חלקי רק במים, יש גם מצב מבוזר (A-) וגם מצב לא-מפוזר (AH). הם קיימים יחד לפי משוואת שיווי המשקל AH ⇌ A- + H +. יחס הריכוז של שני הצדדים קבוע ובתנאי שהתנאים האנליטיים קבועים. זה קא, המוגדרת על ידי המשוואה Ka = ÷ , שם הסוגריים המרובעים מצביעים על ריכוז הרכיבים היחסיים. מכיוון שקבועי Ka לחומצות יכולים להיות מספרים ארוכים (לדוגמא, Ka לחומצה אצטית הוא 0.000018), לא נוח לבטא חומציות באמצעות קבוע Ka בלבד. ערך ה- pKa הוצג כמדד לתיאור החומציות של חומצות חלשות, שהוגדרו כ pKa = -log Ka.
מציאת Keq מ- pKa
אם כבר יש לך את הערך pKa של מתחם, אתה יכול לחשב את ה- Ka שלו. לדוגמא, ערך pKa של חומצה לקטית הוא 3.86. הדבר הראשון שאתה עושה הוא להכפיל את ערך pKa בערך שלילי בכדי להפוך את הסימן שלו. במקרה של חומצה לקטית זהו 3.86 x (-1) = -3.86. ואז השתמש במחשבון כדי להעלות 10 לכוח של ה- pKa השלילי. במתמטיקה, זה נקרא אנטילוג, והמפתח מסומן בדרך כלל 10איקס על מחשבונים מדעיים. המשמעות היא שהקא של חומצה לקטית היא 10(-3.86), שהוא 1.38 על 10-4 או 0.000138. ככל שערך ה- pKa קטן יותר, כך החומצה חזקה יותר. משמעות הדבר היא חומצה לקטית, עם ערך pKa של 3.86, היא חומצה חזקה יותר מחומצה אצטית, שיש לה ערך pKa של 4.75.