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酸解離定数、またはKaは、酸の強さ、つまり、水素イオンまたはプロトンをどれだけ容易に供与するかを示す尺度です。 Kaの負の対数はpKaです。 pKa値は、Ka値よりも書き込みが簡単であるためによく使用されます。Ka値は通常、科学表記法を使用して書き込む必要があるため非常に小さい値です。実験データを使用してKaを見つけることができます。ただし、エントリーレベルの化学クラスの宿題の一環として酢酸のpKaを計算するように求められた場合は、以下に概説する簡単な手順に従うことができます。
開始する必要がある情報を書き留めます。入門レベルの化学クラスの宿題またはクイズの質問では、通常、溶液のpHと酢酸の濃度が1モルあたりのモル単位で表示されます。
次の式を使用して、pHを水素イオン濃度に変換します。または、水素イオン濃度= 10を-pHに変換します。たとえば、pHが2の場合、水素イオン濃度は10からマイナス2です。化学では、溶液中の物質の濃度は、括弧内に物質の化学式を書くことで示されることが多いことに注意してください。
解離定数の平衡定数方程式を書きます。方程式は次のとおりです。Ka = /、ここで酢酸アニオンの濃度、酢酸の濃度、水素イオンの濃度です。
方程式を解くための仮定を立てます。水の自動プロトリシスは少数の水素イオンに寄与しますが、この量はかなり無視できるため、計算を簡単にするために、溶液中のすべての水素イオンが酢酸分子によって提供されたと仮定します。これは、酢酸アニオンの濃度と水素イオンの濃度が同じであることを意味します。この論理に基づいて、開始時の酢酸濃度から水素イオン濃度を減算して、平衡状態の酢酸濃度を求めることもできます。
Kaを見つけるために、酢酸塩濃度、水素イオン濃度、酢酸濃度を平衡定数方程式に代入します。
Kaの負のログを取得して、pKaと宿題の問題の答えを見つけます。