Cách tính giá trị pKa

NộI Dung

• Ka là sức mạnh của một axit trong nước
• Chuyển đổi sang pKa
• Tìm logarit

Trong công thức của Bronsted-Lowry của axit và bazơ, axit là hợp chất giải phóng proton trong dung dịch, còn bazơ là hợp chất chấp nhận proton. Khi một axit Bronsted hòa tan trong dung môi, nó tạo ra một bazơ liên hợp, đồng thời dung môi hoạt động như một bazơ và tạo ra một axit liên hợp. Chia nồng độ axit liên hợp và bazơ, theo nồng độ của các hợp chất ban đầu tạo ra hằng số tương đương K_{phương trình}, đó là thước đo mức độ mạnh mẽ của axit ban đầu. Các nhà hóa học đề cập đến K_{phương trình} là giá trị Ka của phản ứng khi dung môi là nước. Con số này có thể thay đổi theo nhiều bậc độ lớn, vì vậy để tính toán dễ dàng hơn, các nhà hóa học thường sử dụng số pKa, đó là logarit âm của giá trị Ka.

Ka là sức mạnh của một axit trong nước

Khi một axit chung (HA) hòa tan trong nước, nó sẽ tạo ra một proton và sản phẩm của phản ứng bao gồm H₃Ôi⁺ và A^-, đó là cơ sở liên hợp của phản ứng. Tùy thuộc vào khả năng tương đối của HA để tặng proton và A^- để chấp nhận chúng, phản ứng cũng có thể tiến hành theo hướng ngược lại cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng.

Các nhà hóa học xác định cường độ của một axit (Ka) bằng cách đo nồng độ HA, H₃0⁺ và A^- ở trạng thái cân bằng và chia nồng độ của sản phẩm cho nồng độ của axit ban đầu. Bởi vì nồng độ của nước là một hằng số, họ bỏ nó khỏi phương trình.

Ka = /

Chuyển đổi sang pKa

Giá trị Ka có thể rất lớn hoặc rất nhỏ. Ví dụ: giá trị Ka của axit clohydric (HCl) là khoảng 10⁷, trong khi giá trị Ka của axit ascobic (vitamin C) là 1,6 X 10^-12. Làm việc với những con số như vậy là bất tiện, vì vậy để làm cho mọi thứ dễ dàng hơn, các nhà hóa học đã định nghĩa số pKa là:

pKa = -log Ka

Theo định nghĩa này, giá trị pKa của axit hydrochloric là -log 10⁷ = -7, trong khi pKa cho axit ascobic là -log (1.6 x 10^-12) = 11,80. Rõ ràng, số pKa càng nhỏ, axit càng mạnh.

Tìm logarit

Một logarit về cơ bản là ngược lại với số mũ. Nếu chúng ta có một biểu thức như log₁₀x = y, chúng ta có thể tìm x bằng cách lấy số mũ về cơ sở 10 của cả hai bên: 10^{nhật ký x} = 10^y. Theo định nghĩa, 10^logx = x, do đó biểu thức trở thành x = 10^y. Giá trị pKa là một logarit âm, có nghĩa là khi phương trình -log x = y bị đảo ngược, x bằng với số mũ âm 10^-y, đó là một số nhỏ nếu y lớn và một số lớn nếu y nhỏ.

Trong thực tế, việc tìm kiếm logarit có thể phức tạp, vì vậy hầu hết các nhà khoa học sử dụng bảng logarit hoặc máy tính khoa học. Để tìm logarit cơ sở 10 trên máy tính khoa học, bạn nhập giá trị của logarit và nhấn vào "log₁₀" Chìa khóa.