Ķīmiskajā apritē ir saistītas skalas, ko izmanto, lai izmērītu skābā vai bāzes šķīdumu un skābju un bāzu stiprība. Lai gan pH skala ir vispazīstamākais, pKa, Ka, pKb, un Kb ir kopīgi aprēķini, kas piedāvā ieskatu skābes bāzes reakcijas. Šeit ir terminu skaidrojums un kā tie atšķiras viens no otra.
Ko nozīmē "p"?
Ikreiz, kad vērtības priekšā tiek parādīts “p”, piemēram, pH, pKa, un pKb, tas nozīmē, ka jums ir darīšana ar vērtības -log, kas seko "p". Piemēram, pKa ir Ka -log. Žurnāla funkcijas darbības veida dēļ mazāks pKa nozīmē lielāku Ka. pH ir ūdeņraža jonu koncentrācijas indekss utt.
PH un līdzsvara konstantes formulas un definīcijas
pH un pOH ir savstarpēji saistīti, tāpat kā Ka, pKa, Kb un pKb. Ja zināt pH, varat aprēķināt pOH. Ja jūs zināt līdzsvara konstantu, varat aprēķināt pārējās.
Par pH līmeni
pH ir ūdeņraža jonu koncentrācijas [H +] mērs ūdens (ūdens) šķīdumā. PH skala svārstās no 0 līdz 14. Zema pH vērtība norāda uz skābumu, pH 7 ir neitrāla, un augsta pH vērtība norāda uz sārmainību. PH vērtība var pateikt, vai jums ir darīšana ar skābi vai bāzi, taču tā piedāvā ierobežotu vērtību, kas norāda bāzes skābes patieso stiprību. Formulas pH un pOH aprēķināšanai ir:
pH = - log [H +]
pOH = - log [OH-]
25 grādos pēc Celsija:
pH + pOH = 14
Izprotot Ka un pKa
Ka, pKa, Kb un pKb ir visnoderīgākie, prognozējot, vai suga ziedos vai pieņems protonus ar noteiktu pH vērtību. Tie apraksta skābes vai bāzes jonizācijas pakāpi un ir patiesi skābes vai bāzes stiprības rādītāji, jo ūdens pievienošana šķīdumam nemaina līdzsvara konstanti. Ka un pKa attiecas uz skābēm, savukārt Kb un pKb attiecas uz bāzēm. Tāpat kā pH un pOH, šīs vērtības ņem vērā arī ūdeņraža jonu vai protonu koncentrāciju (Ka un pKa) vai hidroksīda jonu koncentrāciju (Kb un pKb).
Ka un Kb ir savstarpēji saistīti caur ūdens jonu konstanti, Kw:
- Kw = Ka x Kb
Ka ir skābes disociācijas konstante. pKa ir vienkārši šīs konstantes logs. Līdzīgi Kb ir bāzes disociācijas konstante, savukārt pKb ir konstantes -log. Skābes un bāzes disociācijas konstantes parasti izsaka kā molus litrā (mol / L). Skābes un bāzes disociējas pēc vispārējiem vienādojumiem:
- HA + H2O ⇆ A- + H3O+
- HB + H2O ⇆ B+ + OH-
Formulās A apzīmē skābi un B - bāzi.
- Ka = [H +] [A -] / [HA]
- pKa = - log Ka
- pusē ekvivalences punkta, pH = pKa = -log Ka
Liela Ka vērtība norāda uz stipru skābi, jo tas nozīmē, ka skābe lielākoties ir sadalījusies tās jonos. Liela Ka vērtība nozīmē arī produktu veidošanos reakcijā. Maza Ka vērtība nozīmē, ka maz skābes disociējas, tāpēc jums ir vāja skābe. Ka vērtība lielākajai daļai vājo skābju svārstās no 10-2 līdz 10-14.
PKa sniedz to pašu informāciju, tikai atšķirīgā veidā. Jo mazāka ir pKa vērtība, jo stiprāka ir skābe. Vājajām skābēm pKa ir robežās no 2-14.
Kb un pKb izpratne
Kb ir bāzes disociācijas konstante. Bāzes disociācijas konstante ir mēraukla tam, kā bāze pilnībā disociējas tās sastāvdaļu jonos ūdenī.
- Kb = [B +] [OH -] / [BOH]
- pKb = -log Kb
Liela Kb vērtība norāda uz spēcīgas bāzes augsto disociācijas līmeni. Zemāka pKb vērtība norāda uz spēcīgāku bāzi.
pKa un pKb ir saistītas ar vienkāršu saistību:
- pKa + pKb = 14
Kas ir IP?
Vēl viens svarīgs punkts ir pI. Tas ir izoelektriskais punkts. Tas ir pH, pie kura proteīns (vai cita molekula) ir elektriski neitrāls (tam nav tīra elektriskā lādiņa).