pH vs pKa
Normálně identifikujeme kyselinu jako dárce protonu. Kyseliny mají kyselou chuť. Limetková šťáva, ocet jsou dvě kyseliny, se kterými se setkáváme v našich domovech. Reagují s bází produkce vody, a reagují s kovy za vzniku H 2; tedy zvýšit rychlost koroze kovů. Schopnost darovat proton je charakteristická pro kyselinu a na základě této charakteristiky se vypočítají hodnoty pH, PKa.
pH
pH je stupnice, kterou lze použít k měření kyselosti nebo zásaditosti v roztoku. Stupnice má čísla od 1 do 14. pH 7 je považováno za neutrální hodnotu. Říká se, že čistá voda má pH 7. V stupnici pH je zastoupeno 1–6 kyselin. Kyseliny lze rozdělit do dvou skupin na základě jejich schopnosti disociovat a produkovat protony. Silné kyseliny, jako je HCl, HNO 3, jsou zcela ionizovány v roztoku za vzniku protonů. Slabé kyseliny, jako je CH 3, COOH částečně oddělit a dát menší množství protonů. O kyselině s pH 1 se říká, že je velmi silná a jak se zvyšuje hodnota pH, klesá kyselost. Hodnoty pH vyšší než 7 proto indikují zásaditost. Jak se zvyšuje zásaditost, zvýší se také hodnota pH a silné báze budou mít hodnotu pH 14.
Stupnice pH je logaritmická. Lze jej zapsat níže vzhledem k koncentraci H + v roztoku.
pH = -log [H +]
V základním řešení není žádný H + s. Proto v takové situaci lze pOH určit z hodnoty –log [OH -].
Protože pH + pOH = 14; Lze také vypočítat hodnotu pH základního roztoku. V laboratořích jsou pH metry a pH papíry, které lze použít k přímému měření hodnot pH. pH papíry poskytnou přibližné hodnoty pH, zatímco pH metry poskytnou přesnější hodnoty.
pKa
Kyselost je stav být kyselinou. To souvisí se stupněm bytí kyseliny. Kyseliny lze rozdělit do dvou skupin na základě jejich schopnosti disociovat a produkovat protony. Silné kyseliny, jako je HCl, HNO 3, jsou zcela ionizovány v roztoku, za vzniku protonů. Slabé kyseliny, jako je CH 3, COOH částečně oddělit a dát menší množství protonů. K je disociační konstanta kyseliny. Poskytuje informace o schopnosti slabé kyseliny ztratit proton. Ve vodném prostředí je slabá kyselina v rovnováze se svou konjugovanou bází, jak je ukázáno v níže uvedeném příkladu.
CH 3 COOH (aq) + H 2 O (l) CH 3 COO - (aq) + H 3 O + (aq)
Rovnováhu pro výše uvedené lze zapsat jako, E = [CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]
Tato rovnice může být přepsána níže změnou konstanty na kyselou disociační konstantu.
Ka = [CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]
Převrácená hodnota logaritmu Ka je hodnota pKa. Toto je další způsob vyjádření kyselosti.
pKa = -log K A
Pro silnější kyselinu je hodnota Ka větší a hodnota pKa menší. A u slabé kyseliny je to naopak.
Jaký je rozdíl mezi pH a pKa?
• pH je převrácená hodnota logaritmu koncentrace H +. pKa je logaritmus hodnoty Ka.
• pH poskytuje představu o množství iontů H + přítomných v médiu. Hodnota pKa dává představu o tom, na kterou stranu je rovnováha upřednostňována (stupeň disociace kyseliny).
• pH i pKa souvisí podle Henderson-Hasselbalchovy rovnice: pH = pKa + log ([A -] / [HA])
