pH v primerjavi s pKa
Običajno identificiramo kislino kot darovalca protona. Kisline imajo kiselkast okus. Limetin sok in kis sta dve kislini, na katere naletimo pri svojih domovih. Reagirajo z bazami, ki proizvajajo vodo, in reagirajo s kovinami, da tvorijo H 2; tako povečajte stopnjo korozije kovin. Sposobnost dajanja protona je značilna za kislino in na podlagi te značilnosti se izračunajo vrednosti pH, PKa.
pH
pH je lestvica, s katero lahko izmerimo kislost ali bazičnost raztopine. Lestvica ima številke od 1 do 14. pH 7 velja za nevtralno vrednost. Čista voda naj bi imela pH 7. Na lestvici pH je od 1-6 kislin. Kisline lahko razvrstimo v dve, glede na njihovo sposobnost ločevanja in tvorjenja protonov. Močne kisline, kot so HCl, HNO 3, so v raztopini popolnoma ionizirane, da dobijo protone. Šibke kisline, kot je CH 3 COOH, se delno ločijo in dajo manj protonov. Kislina s pH 1 naj bi bila zelo močna, in ko se vrednost pH poveča, se kislost zmanjša. Zato vrednosti pH več kot 7 kažejo na osnovnost. Ko se osnovnost poveča, se bo povečala tudi vrednost pH in močne baze bodo imele vrednost pH 14.
Lestvica pH je logaritmična. Zapišemo lahko spodaj glede na koncentracijo H + v raztopini.
pH = -log [H +]
V osnovni rešitvi ni nobenega H +. Zato lahko v takšni situaciji pOH določimo iz vrednosti –log [OH -].
Ker je pH + pOH = 14; Izračuna se lahko tudi vrednost pH osnovne raztopine. V laboratorijih obstajajo pH-metri in pH-papirji, s katerimi lahko neposredno merimo pH-vrednosti. pH-papirji bodo dali približno pH-vrednosti, pH-metri pa natančnejše vrednosti.
pKa
Kislost je stanje kisline. To je povezano s stopnjo kislosti. Kisline lahko razvrstimo v dve, glede na njihovo sposobnost ločevanja in tvorjenja protonov. Močne kisline, kot so HCl, HNO 3, so popolnoma ionizirane v raztopini, da nastanejo protoni. Šibke kisline, kot je CH 3 COOH, se delno ločijo in dajo manj protonov. K a je disociacijska konstanta kisline. To kaže na sposobnost šibke kisline, da izgubi proton. V vodnem mediju je šibka kislina v ravnotežju s konjugirano bazo, kot je prikazano v spodnjem primeru.
CH 3 COOH (vod.) + H 2 O (l) CH 3 COO - (vod.) + H 3 O + (vod.)
Ravnotežje za zgoraj lahko zapišemo kot, E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
To enačbo lahko napišemo kot spodaj, tako da spremenimo konstanto v disociacijsko konstanto kisline.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
Vzajemna vrednost logaritma Ka je vrednost pKa. To je še en način izražanja kislosti.
pKa = -log K a
Za močnejšo kislino je vrednost Ka večja in vrednost pKa manjša. Pri šibki kislini pa je ravno nasprotno.
Kakšna je razlika med pH in pKa?
• pH je recipročna vrednost logaritma koncentracije H +. pKa je logaritem vrednosti Ka.
• pH daje predstavo o količini H + ionov, prisotnih v mediju. Vrednost pKa daje idejo o tem, na katero stran je naravnano ravnovesje (stopnja disociacije kisline).
• Tako pH kot pKa sta povezani z Henderson-Hasselbalchovo enačbo: pH = pKa + log ([A -] / [HA])
