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Come determinare il pH di un pKa




Quando studi chimica, un argomento che ti sarà sicuramente presentato durante il corso è la chimica basata sull'acido. Sebbene il dettaglio in cui è possibile approfondire questa area dipenda probabilmente dalla disciplina accademica scelta, si studierà sicuramente il concetto di pH, un valore che misura l'acidità o l'alcalinità di un liquido. Quando viene trattato con acidi, un altro valore importante è pKa, che rappresenta la facilità con cui l'acido si dissocia nella soluzione. Se conosci un acido di concentrazione e il valore di pKa, puoi calcolare il suo pH.

Scrivi l'equazione per Ka: Ka = [H +] [A-] / [HA]. In questa equazione, Ka è il logaritmo negativo, inverso di pKa, in altre parole, pKa = -log (Ka) - [H +] è la concentrazione di ioni idrogeno nella soluzione, [A-] è la concentrazione di base coniugata e [HA] è la concentrazione dell'acido. Ad esempio, supponiamo di avere a che fare con un acido con una concentrazione di 0,02 M.

Nota che entrambi i valori [H +] e [A-] di un acido in soluzione saranno zero al momento della dissociazione e "x" una volta completato, e che [HA] diminuirà di " x "in questo stesso periodo di tempo. Riscrivi l'equazione algebricamente: Ka = (/ (0,02-x) (x) x) = x ^ 2 / (0,02-x).Puoi anche modificarlo per formare un'equazione di secondo grado: (Ka) (0,02-x) = [x ^ 2 / (0,02-x)] (0,02 - x) o 0,02KA - Kax = 2. Semplifica ulteriormente l'espressione raggruppando tutto su un lato, come segue: 0.02Ka - Kax - 0.02Ka + Kax = x ^ 2 - 0.02Ka + Kax. Pertanto, x ^ 2 - 0.02Ka + Kax = 0.

Risolvi questa equazione per "x" (in altre parole, [H +]), tenendo conto che la soluzione generica per qualsiasi equazione di equazione quadratica ^ 2 + bx + c = 0 è x = [-b + sqrt (b ^ 2 - 4a)] / 2a. Per l'equazione di esempio, quindi, sarebbe x = [-Ka + sqrt (Ka ^ 2 + 0.08_Ka)] / 2. Converti il ​​tuo "pKa", in altre parole, il logaritmo negativo di Ka, in Ka digitandolo in il tuo calcolatore scientifico premendo il tasto negativo e poi il tasto "10 ^ x". Se, ad esempio, il valore di pKa è 5.4, il Ka sarà 10 ^ -5.4 o 0.00000398. Inserisci questo valore nella tua equazione per risolvere, che potrebbe essere il seguente: x = [-0,00000398 + sqrt (0,00000398 ^ 2 + 0,08_0,00000398)] / 2 = [-0,00000398 + sqrt ( 0,0000000000158 + 0,0000003184)] / 2 = [-0,00000398 + sqrt (0,0000003184158)] / 2 = [-0,00000398 + 0,000564] / 2 = 0,000560 / 2 = 0,000280 .

Prendi il logaritmo della "x", ancora, il tuo valore [H +] e rendilo negativo per calcolare il pH. Per l'acido di esempio avente una concentrazione di 0,02 M e un valore di 5,4 questo sarebbe log [0,000280] = 3,55, reso negativo per fornire un pH di 3,55.

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