PhからKaを計算する方法

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著者: Monica Porter
作成日: 22 行進 2021
更新日: 18 11月 2024
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【化学基礎】 物質の変化25 pHの求め方 (15分)
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すべての酸には特徴的な解離定数(Ka)、溶液中の水素イオンを提供する能力の尺度です。つまり、Ka 酸の強度を測定する方法を提供します。値が大きいほど、酸が強くなります。溶液のpH(水素の力)は水素イオンの濃度の尺度であり、酸性度の尺度でもありますが、Kと同じではありませんa。ただし、2つの間に関係があり、Kを計算できます。a 酸の濃度と溶液のpHがわかっている場合は、酸について。

解離定数Ka

化合物は、水溶液に水素イオンを提供できる場合、酸性です。これは、化合物がヒドロニウムイオン(H30+)。溶液中の酸(HA)に何が起こるかを説明する一般的な方程式は次のとおりです。

HA + H20 <-> H30+ + A-、ここでA- は共役基底です。

一部の酸は強く、完全に解離しますが、他の酸は弱く、部分的にのみ解離します。解離定数Kによって酸の強度を測定できますa、生成物の濃度を反応物の濃度で割った比率です。

Ka = /

すべての反応は水中で発生するため、通常は方程式から削除されます。

pHからのKaの導出

酸性水溶液のpHは、含まれる遊離水素(またはヒドロニウム)イオンの濃度の尺度です。pH= -log または pH = -log最後の方程式は書き換えることができます:

= 10-pH

酸溶液のモル濃度を知っていて、そのpHを測定できます。上記の同等性により、酸と塩基の共役の相対濃度を計算し、解離定数Kを導き出すことができます。a。これを行うには、テーブルを設定して、 反応物と生成物の初期濃度、 C濃度と濃度でハング E平衡。これはICEテーブルです。一般的な方法で設定するのではなく、特定の例で手順を説明する方が有益です。

酢酸の解離定数

酢、酢に酸味を与える酸は、溶液中で酢酸イオンとヒドロニウムイオンに解離する弱酸です。

CH3CO2H + H2O <-> CH3CO2 + H3O+

典型的な家庭用酢は、pH 2.4の0.9 M溶液です。データを使用すると、解離定数を計算できます:

    酢酸(CH3CO2)H)ヒドロニウムイオン(H3O+)酢酸イオン(CH3CO2-)

    初期0.9 M 0 0

    変更-x M + x M + x M

    平衡(0.9-x)M x M x M

    解離定数Ka /です。

    Ka = x2/(0.9-x)

    上記のように、= 10-pH。 x =と溶液のpHがわかっているので、x = 10と書くことができます。-2.4。 Kaの数値を検索できるようになりました。

    Ka =(10-2.4)2 /(0.9 - 10-2.4)= 1.8 x 10-5.