Конста́нта кисло́тної дисоціа́ції (також константа кислотності або константа кислотної іонізації, pKa) — це специфічна рівноважна константа в хімії, що показує ступінь дисоціації іонів Гідрогену (Н+) з кислоти в розчині. Сильні кислоти дисоціюють практично повністю, і, відповідно, мають великі значення константи кислотності (Ка>1), а слабкі — дисоціюють неповністю і їм притаманне значення Ка<<1. З огляду на те, що різниця в значенні Ка між найслабшими та найсильнішими кислотами становить декілька порядків, константа кислотності звичайно позначається у вигляді оберненого значення її десяткового логарифма (рКа); тобто
Константа кислотної дисоціації | |
Зображує | тенденція |
---|---|
Досліджується в | d |
Формула | |
Символ величини (LaTeX) | |
Підтримується Вікіпроєктом |
- pKa = −log10Ka
Для деякої кислоти НА (Н — іон Гідрогену, А — кислотний залишок (аніон)) дисоціація в розчині іде до встанолення такого рівноважного стану:
- HA + H2O ↔ H3O+ + A— (або, що в даному випадку те ж саме,
- HA ↔ H+ + A—).
Константа кислотності для кислоти НА є рівноважною константою для цього стану, тобто:
- ,
де [X] є молярною концентрацією часток Х в розчині.
Константа основності
Аналогічно до константи кислотності може бути визначена константа основності Kb та pKb для лугів:
- pKb = −log10Kb
За аналогією з вищенаведеним це є вираз для рівноважної константи для стану
- A— + H2O ↔ HA + OH—,
де A— — від'ємно заряджений аніон — кислотний залишок.
Співвідношення між константами основності та кислотності
Оскільки складення реакцій іонізації для НА та для A— дає точне значення реакції самоіонізації води (якщо обидві реакції проходять у водному розчині), добуток констант кислотності та основності дорівнює константі дисоціації води (), котра має значення 1,0 × 10−14 M2 при 25 °C.
Іншими словами,
Так як добуток констант кислотності і основності є завжди сталим, це означає, що сильним кислотам притаманні високі значення рКа і низькі рКb, і навпаки.
Експериментальне визначення
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHlMekkyTDFScGRISmhkR2x2Ymw5amRYSjJaUzV6ZG1jdk1qVXdjSGd0VkdsMGNtRjBhVzl1WDJOMWNuWmxMbk4yWnk1d2JtYz0ucG5n.png)
Експериментально константу кислотної дисоціації можна визначити методом титрування. Для цього до розчину досліджуваної кислоти відомої концентрації малими порціями додають розчин лугу, зазвичай гідроксиду натрію, відомої концентрації, після кожного додавання вимірюють pH. На основі отриманих даних будують криву титрування у координатах pH/кількість доданого лугу, приклад кривої титрування оцтової кислоти наведений на рисунку справа.
На початку титрування більшість молекул слабкої кислоти перебувають у протонованій формі (AH). Додані у розчин іони OH- з'єднуються із H+ утворюючи H2O, відповідно, зменшення [H+] це призводить до дисоціації протонів від молекул кислоти. Так відбувається до тих пір, поки кислота не буде повністю депротонована (A-). Посередині кривої титрування (коли було додано половину кількості лугу, необхідної для повного депротонування кислоти) [AH] = [A-] і pH розчину буде рівним pKa слабкої кислоти згідно із рівнянням Гендерсона — Гассельбалха:
Див. також
Джерела
- Clayden J., Greeves N., Warren S. Organic chemistry. — 2nd ed. — Oxford University Press, 2012. — P. 166-181. — .
Посилання
- ПОКАЗНИК КОНСТАНТИ КИСЛОТНОСТІ [ 10 червня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія
Примітки
- Nelson D.L., Cox M.M. (2008). Lehninger Principles of Biochemistry (вид. 5th). W. H. Freeman. с. 58—60. ISBN .
![]() | Це незавершена стаття з хімії. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Konsta nta kislo tnoyi disocia ciyi takozh konstanta kislotnosti abo konstanta kislotnoyi ionizaciyi pKa ce specifichna rivnovazhna konstanta v himiyi sho pokazuye stupin disociaciyi ioniv Gidrogenu N z kisloti v rozchini Silni kisloti disociyuyut praktichno povnistyu i vidpovidno mayut veliki znachennya konstanti kislotnosti Ka gt 1 a slabki disociyuyut nepovnistyu i yim pritamanne znachennya Ka lt lt 1 Z oglyadu na te sho riznicya v znachenni Ka mizh najslabshimi ta najsilnishimi kislotami stanovit dekilka poryadkiv konstanta kislotnosti zvichajno poznachayetsya u viglyadi obernenogo znachennya yiyi desyatkovogo logarifma rKa tobtoKonstanta kislotnoyi disociaciyiZobrazhuyetendenciyaDoslidzhuyetsya vdFormulaKa A H3O HA H2O displaystyle K mathrm a mathrm frac A H 3 O HA H 2 O Simvol velichini LaTeX Ka displaystyle K mathrm a Pidtrimuyetsya VikiproyektomVikipediya Proyekt MatematikapKa log10Ka dd dd dd dd dd Dlya deyakoyi kisloti NA N ion Gidrogenu A kislotnij zalishok anion disociaciya v rozchini ide do vstanolennya takogo rivnovazhnogo stanu HA H2O H3O A abo sho v danomu vipadku te zh same HA H A Konstanta kislotnosti dlya kisloti NA ye rivnovazhnoyu konstantoyu dlya cogo stanu tobto Ka H3O A HA displaystyle K a frac mbox H 3 mbox O mbox A mbox HA de X ye molyarnoyu koncentraciyeyu chastok H v rozchini Konstanta osnovnostiAnalogichno do konstanti kislotnosti mozhe buti viznachena konstanta osnovnosti Kb ta pKb dlya lugiv Kb HA OH A displaystyle K b frac mbox HA mbox OH mbox A pKb log10Kb dd dd dd Za analogiyeyu z vishenavedenim ce ye viraz dlya rivnovazhnoyi konstanti dlya stanu A H2O HA OH de A vid yemno zaryadzhenij anion kislotnij zalishok Spivvidnoshennya mizh konstantami osnovnosti ta kislotnostiOskilki skladennya reakcij ionizaciyi dlya NA ta dlya A daye tochne znachennya reakciyi samoionizaciyi vodi yaksho obidvi reakciyi prohodyat u vodnomu rozchini dobutok konstant kislotnosti ta osnovnosti dorivnyuye konstanti disociaciyi vodi Kw displaystyle K w kotra maye znachennya 1 0 10 14 M2 pri 25 C Inshimi slovami KaKb Kw displaystyle K a K b K w pKa pKb pKw displaystyle pK a pK b pK w Tak yak dobutok konstant kislotnosti i osnovnosti ye zavzhdi stalim ce oznachaye sho silnim kislotam pritamanni visoki znachennya rKa i nizki rKb i navpaki Eksperimentalne viznachennyaKriva titruvannya octovoyi kisloti Eksperimentalno konstantu kislotnoyi disociaciyi mozhna viznachiti metodom titruvannya Dlya cogo do rozchinu doslidzhuvanoyi kisloti vidomoyi koncentraciyi malimi porciyami dodayut rozchin lugu zazvichaj gidroksidu natriyu vidomoyi koncentraciyi pislya kozhnogo dodavannya vimiryuyut pH Na osnovi otrimanih danih buduyut krivu titruvannya u koordinatah pH kilkist dodanogo lugu priklad krivoyi titruvannya octovoyi kisloti navedenij na risunku sprava Na pochatku titruvannya bilshist molekul slabkoyi kisloti perebuvayut u protonovanij formi AH Dodani u rozchin ioni OH z yednuyutsya iz H utvoryuyuchi H2O vidpovidno zmenshennya H ce prizvodit do disociaciyi protoniv vid molekul kisloti Tak vidbuvayetsya do tih pir poki kislota ne bude povnistyu deprotonovana A Poseredini krivoyi titruvannya koli bulo dodano polovinu kilkosti lugu neobhidnoyi dlya povnogo deprotonuvannya kisloti AH A i pH rozchinu bude rivnim pKa slabkoyi kisloti zgidno iz rivnyannyam Gendersona Gasselbalha pH pKa log A HA displaystyle textrm pH textrm pK a log left frac textrm A textrm HA right Div takozhPortal Himiya Kislota Osnova himiya pHDzherelaClayden J Greeves N Warren S Organic chemistry 2nd ed Oxford University Press 2012 P 166 181 ISBN 978 0 19 927029 3 PosilannyaPOKAZNIK KONSTANTI KISLOTNOSTI 10 chervnya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediyaPrimitkiNelson D L Cox M M 2008 Lehninger Principles of Biochemistry vid 5th W H Freeman s 58 60 ISBN 978 0 7167 7108 1 Ce nezavershena stattya z himiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi