Տարբերություն pH-ի և pKa-ի միջև

2024 Հեղինակ: Alex Aldridge | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 13:41

pH ընդդեմ pKa

Մենք սովորաբար թթուն նույնացնում ենք որպես պրոտոն դոնոր: Թթուները թթու համ ունեն։ Կրաքարի հյութը, քացախը երկու թթուներ են, որոնք մենք հանդիպում ենք մեր տանը: Նրանք արձագանքում են հիմքերի հետ՝ առաջացնելով ջուր, և փոխազդում են մետաղների հետ՝ առաջացնելով H_{2; Այսպիսով, բարձրացնել մետաղի կոռոզիայի մակարդակը: Պրոտոն նվիրաբերելու ունակությունը բնորոշ է թթուն, և pH, PKa արժեքները հաշվարկվում են այս հատկանիշի հիման վրա։}

pH

pH-ը սանդղակ է, որը կարող է օգտագործվել լուծույթի թթվայնությունը կամ հիմնայնությունը չափելու համար: Սանդղակը ունի 1-ից մինչև 14 թվեր: pH 7-ը համարվում է չեզոք արժեք: Ասում են, որ մաքուր ջուրն ունի pH 7:pH սանդղակում ներկայացված են 1-6 թթուներ։ Թթուները կարելի է դասակարգել երկու մասի` հիմնվելով պրոտոններ տարանջատելու և արտադրելու նրանց ունակության վրա: Ուժեղ թթուները, ինչպիսիք են HCl-ը, HNO₃-ը, ամբողջությամբ իոնացվում են լուծույթում և տալիս են պրոտոններ: Թույլ թթուները, ինչպիսիք են CH_{3COOH-ը մասամբ տարանջատվում են և ավելի քիչ քանակությամբ պրոտոններ են տալիս: Ասում են, որ pH 1 ունեցող թթուն շատ ուժեղ է, և երբ pH արժեքը մեծանում է, թթվայնությունը նվազում է: Հետևաբար, 7-ից ավելի pH արժեքները ցույց են տալիս հիմնարարությունը: Քանի որ հիմնականությունը մեծանում է, pH-ի արժեքը նույնպես կբարձրանա, իսկ ամուր հիմքերը կունենան pH 14:}

pH սանդղակը լոգարիթմական է: Այն կարելի է գրել ստորև՝ լուծույթում H^{+ կոնցենտրացիայի համեմատ:}

pH=-log [H^+]

Հիմնական լուծման մեջ չկա H⁺s: Հետևաբար, նման իրավիճակում pOH-ը կարող է որոշվել –log [OH^{–] արժեքից:}

Քանի որ pH + pOH=14; Հնարավոր է նաև հաշվարկել հիմնական լուծույթի pH արժեքը: Լաբորատորիաներում կան pH մետրեր և pH թղթեր, որոնք կարող են օգտագործվել ուղղակիորեն pH արժեքները չափելու համար: pH թղթերը կտան pH-ի մոտավոր արժեքներ, մինչդեռ pH մետրերը՝ ավելի ճշգրիտ արժեքներ։

pKa

Թթվայնությունը թթու լինելու վիճակն է: Սա կապված է թթու լինելու աստիճանի հետ։ Թթուները կարելի է դասակարգել երկու մասի` հիմնվելով պրոտոններ տարանջատելու և արտադրելու նրանց ունակության վրա: Ուժեղ թթուները, ինչպիսիք են HCl-ը, HNO₃-ը, ամբողջությամբ իոնացվում են լուծույթում, առաջացնելով պրոտոններ: Թույլ թթուները, ինչպիսիք են CH₃COOH-ը մասամբ տարանջատվում են և ավելի քիչ քանակությամբ պրոտոններ են տալիս: K_{a թթու դիսոցման հաստատունն է: Այն ցույց է տալիս թույլ թթվի կարողությունը՝ կորցնելու պրոտոնը: Ջրային միջավայրում թույլ թթուն հավասարակշռության մեջ է իր զուգակցված հիմքի հետ, ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված օրինակում:}

CH₃COOH_(aq) + H₂O _(l) CH₃COO^–_(aq) + H 3_O+(aq)

Վերոնշյալի հավասարակշռությունը կարելի է գրել որպես, E=[CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] [H2O]

Այս հավասարումը կարելի է վերագրել ստորև՝ փոխելով հաստատունը թթվային դիսոցման հաստատունի:

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

Ka-ի լոգարիթմի արժեքի փոխադարձը pKa արժեքն է: Սա թթվայնությունը արտահայտելու ևս մեկ միջոց է։

pKa=-log K_a

Ավելի ուժեղ թթվի համար Ka-ի արժեքը ավելի մեծ է, իսկ pKa-ն ավելի փոքր է: Իսկ թույլ թթվի դեպքում դա հակառակն է։

Ո՞րն է տարբերությունը pH-ի և pKa-ի միջև:

• pH-ը H^{+ կոնցենտրացիայի լոգարիթմի փոխադարձն է: pKa-ն Ka արժեքի լոգարիթմն է:}

• pH-ը պատկերացում է տալիս միջավայրում առկա H^{+ իոնների քանակի մասին: pKa արժեքը պատկերացում է տալիս այն մասին, թե որ կողմն է ձեռնտու հավասարակշռությունը (թթվային դիսոցիացիայի աստիճանը):}

• Երկուսն էլ pH-ն և pKa-ն կապված են Հենդերսոն-Հասելբալխի հավասարման միջոցով՝ pH=pKa + log ([A^–]/[HA])