pKa値の計算方法

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著者: Robert Simon
作成日: 15 六月 2021
更新日: 15 11月 2024
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酸と塩基のブレンステッド・ローリー式では、酸は溶液中のプロトンを放出する化合物であり、塩基はプロトンを受け入れる化合物です。ブレンステッド酸が溶媒に溶解すると、共役塩基が生成されますが、同時に溶媒は塩基として作用して共役酸が生成されます。共役酸と共役塩基の濃度を元の化合物の濃度で割ると、等価定数Kが生成されますeq、これは元の酸の強さの尺度です。化学者はKを参照eq 溶媒が水である場合の反応のKa値として。この数は桁違いに異なる場合があるため、計算を容易にするために、化学者は通常、Ka値の負の対数であるpKa数を使用します。

Kaは水中の酸の強さ

ジェネリック酸(HA)が水に溶解すると、プロトンが供与され、反応の生成物はH3O+ とA-、これは反応の共役塩基です。 HAがプロトンとAを提供する相対的な能力に応じて- それらを受け入れるために、反応は最終的に平衡が達成されるまで反対方向に進むこともできます。

化学者は、HA、Hの濃度を測定することにより、酸の強度(Ka)を決定します。30+ とA- 平衡状態で、製品の濃度を元の酸の濃度で除算します。水の濃度は一定であるため、方程式から除外します。

Ka = /

pKaへの変換

Ka値は、非常に大きい場合も小さい場合もあります。たとえば、塩酸(HCl)のKa値は約10です。7、アスコルビン酸(ビタミンC)のKa値は1.6 X 10-12。そのような数値での作業は不便です。したがって、物事を簡単にするために、化学者はpKa数値を次のように定義しています。

pKa = -log Ka

この定義によれば、塩酸のpKa値は-log 107 = -7、アスコルビン酸のpKaは-log(1.6 x 10-12)= 11.80。明らかなように、pKa値が小さいほど、酸は強くなります。

対数を見つける

対数は、基本的に指数の反対です。 logなどの式がある場合10x = y、両側の基数10の指数を取ることでxを見つけることができます:10ログx = 10y。定義により、10logx = x、したがって式はx = 10になりますy。 pKa値は負の対数です。これは、方程式-log x = yが逆になった場合、xは負の指数10に等しいことを意味します。-y、yが大きい場合は小さい数、yが小さい場合は大きい数です。

実際には、対数の検索は複雑になる可能性があるため、ほとんどの科学者は対数表または関数電卓を使用します。科学計算用電卓で10を底とする対数を見つけるには、対数の値を入力し、「log10「キー。