A sav disszociációs állandó a disszociációs reakció Egy sav és azt K jelöliegy. Ez az egyensúlyi állandó az oldatban lévő sav erősségének mennyiségi mutatója. Kegy általában mol / L mértékegységben fejezik ki. Vannak táblázat a sav-disszociációs állandókról, a könnyű referencia érdekében. Vizes oldat esetén az egyensúly általános formája reakció jelentése:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
ahol a HA olyan sav, amely disszociál az A sav konjugált bázisában- és egy hidrogénion, amely vízzel kombinálva H hidróniumiont képez3O+. Ha a HA, A koncentrációja-és H3O+ az idő múlásával már nem változik, a reakció egyensúlyban van, és a disszociációs állandó kiszámítható:
Kegy = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
ahol a szögletes zárójel jelzi a koncentrációt. Kivéve, ha egy sav rendkívül koncentrált, az egyenletet egyszerűsíti, ha a víz koncentrációját állandó értéken tartjuk:
HA ⇆ A- + H+
Kegy = [A-] [H+]/[HA]
A sav-disszociációs állandót szintén a savassági állandó vagy sav-ionizációs állandó.
A Ka és a pKa összefüggése
A kapcsolódó érték: pKegy, amely a logaritmsav disszociációs állandó:
pKegy = -log10Kegy
Ka és pKa használata a savas egyensúly és szilárdság előrejelzéséhez
Kegy használható az egyensúly helyzetének mérésére:
- Ha Kegy nagy, a disszociáció termékeinek kialakulása kedvező.
- Ha Kegy kicsi, az oldhatatlan sav előnyös.
Kegy felhasználható a jóslathoz egy sav erőssége:
- Ha Kegy nagy (pKegy kicsi) ez azt jelenti, hogy a sav többnyire disszociálódik, tehát a sav erős. Savak pK-valegy kevesebb, mint körülbelül -2 erős savak.
- Ha Kegy kicsi (pKegy nagy), kevés disszociáció történt, tehát a sav gyenge. Savak pK-valegy a vízben lévő -2–12 tartományban gyenge savak.
Kegy a sav erősségének jobb mérése mint a pH mivel a víz hozzáadása savas oldathoz nem változtatja meg a savas egyensúlyi állandóját, de megváltoztatja a H-értéket+ ionkoncentráció és pH.
Ka példa
A sav-disszociációs állandó, Kegy a sav HB:
HB (aq) ↔ H+(aq) + B-(Aq)
Kegy = [H+] [B-] / [HB]
Az etánsav disszociációjára:
CH3COOH(Aq) + H2O(L) = CH3TURBÉKOL-(Aq) + H3O+(Aq)
Kegy = [CH3TURBÉKOL-(Aq)] [H3O+(Aq)] / [CH3COOH(Aq)]
Savas disszociációs állandó a pH-tól
Megtalálható a sav-disszociációs állandó, ha a pH ismert. Például:
Számítsa ki a sav disszociációs állandóját K-banegy 0,2 M vizes propionsav-oldathoz (CH3CH2CO2H) amelynek pH-értéke 4,88.
A probléma megoldásához először írja be a reakció kémiai egyenletét. Tudnod kell, hogy felismerje a propionsavat gyenge sav (mert nem az egyik erős savak és hidrogént tartalmaz). A vízben való disszociáció:
CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-
Állítson össze egy táblázatot a kezdeti feltételek, a körülmények változásának és a fajok egyensúlyi koncentrációjának nyomon követésére. Ezt néha ICE táblának hívják:
| CH3CH2CO2H | H3O+ | CH3CH2CO2- | |
| Kezdeti koncentráció | 0,2 M | 0 M | 0 M |
| A koncentráció változása | -x M | + x M | + x M |
| Egyensúlyi koncentráció | (0,2 - x) M | x M | x M |
x = [H3O+
Most használja a pH képlet:
pH = -log [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1,32 x 10-5
Csatlakoztassa ezt az x értéket, hogy K-re megoldódjonegy:
Kegy = [H3O+] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
Kegy = x2 / (0,2 - x)
Kegy = (1,32 x 10-5)2 / (0,2 - 1,32 x 10-5)
Kegy = 8,69 x 10-10