სხვაობა pH-სა და pKa-ს შორის

2024 ავტორი: Alex Aldridge | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 13:43

pH vs pKa

ჩვეულებრივ მჟავას ვადგენთ პროტონის დონორად. მჟავებს მჟავე გემო აქვთ. ლაიმის წვენი, ძმარი არის ორი მჟავა, რომელსაც ჩვენ ვხვდებით სახლში. ისინი რეაგირებენ ფუძეებთან, რომლებიც წარმოქმნიან წყალს და რეაგირებენ ლითონებთან და წარმოქმნიან H_{2; ამრიგად, გაზრდის ლითონის კოროზიის სიჩქარეს. პროტონის დონაციის უნარი დამახასიათებელია მჟავისთვის და pH, PKa მნიშვნელობები გამოითვლება ამ მახასიათებლის საფუძველზე.}

pH

pH არის მასშტაბი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხსნარში მჟავიანობის ან ფუძეობის გასაზომად. სასწორს აქვს რიცხვები 1-დან 14-მდე. pH 7 ითვლება ნეიტრალურ მნიშვნელობად. ამბობენ, რომ სუფთა წყალს აქვს pH 7.pH-ის სკალაში წარმოდგენილია 1-6 მჟავა. მჟავები შეიძლება დაიყოს ორად, პროტონების დაშლისა და წარმოქმნის უნარის მიხედვით. ძლიერი მჟავები, როგორიცაა HCl, HNO₃ მთლიანად იონიზირებულია ხსნარში პროტონების მისაღებად. სუსტი მჟავები, როგორიცაა CH_{3COOH ნაწილობრივ იშლება და იძლევა პროტონების ნაკლებ რაოდენობას. მჟავა, რომელსაც აქვს pH 1, ამბობენ, რომ ძალიან ძლიერია და როგორც pH მნიშვნელობა იზრდება, მჟავიანობა მცირდება. ამიტომ, pH 7-ზე მეტი მნიშვნელობები მიუთითებს ფუძეულობაზე. საფუძვლიანობის მატებასთან ერთად, pH მნიშვნელობა ასევე გაიზრდება და ძლიერ ფუძეებს ექნებათ pH მნიშვნელობა 14.}

pH მასშტაბი ლოგარითმულია. ის შეიძლება ჩაიწეროს ქვემოთ, ხსნარში H^{+ კონცენტრაციის მიმართ..}

pH=-ლოგი [H^+]

საბაზისო ხსნარში არ არის არცერთი H⁺s. ამიტომ, ასეთ სიტუაციაში, pOH შეიძლება განისაზღვროს –log [OH^{–] მნიშვნელობიდან.}

მას შემდეგ, pH + pOH=14; ასევე შეიძლება გამოითვალოს ძირითადი ხსნარის pH მნიშვნელობა. ლაბორატორიებში არის pH მრიცხველები და pH ქაღალდები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ pH მნიშვნელობების გასაზომად. pH ქაღალდი მისცემს pH-ის მიახლოებით მნიშვნელობებს, ხოლო pH მრიცხველები უფრო ზუსტ მნიშვნელობებს.

pKa

მჟავიანობა არის მჟავის მდგომარეობა. ეს დაკავშირებულია მჟავიანობის ხარისხთან. მჟავები შეიძლება დაიყოს ორად, პროტონების დაშლისა და წარმოქმნის უნარის მიხედვით. ძლიერი მჟავები, როგორიცაა HCl, HNO₃ მთლიანად იონიზირებულია ხსნარში, რათა მიიღონ პროტონები. სუსტი მჟავები, როგორიცაა CH₃COOH ნაწილობრივ იშლება და იძლევა პროტონების ნაკლებ რაოდენობას. K_{a არის მჟავის დისოციაციის მუდმივი. ეს მიუთითებს სუსტი მჟავის უნარზე, დაკარგოს პროტონი. წყლიან გარემოში სუსტი მჟავა წონასწორობაშია მის კონიუგატ ფუძესთან, როგორც ეს ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ მაგალითში.}

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

ზემოაღნიშნულის წონასწორობა შეიძლება დაიწეროს როგორც, E=[CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] [H2O]

ეს განტოლება შეიძლება ხელახლა დაიწეროს, როგორც ქვემოთ, ცვლის მუდმივას მჟავას დისოციაციის მუდმივზე.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

Ka-ს ლოგარითმის მნიშვნელობის ორმხრივი არის pKa მნიშვნელობა. ეს არის მჟავიანობის გამოხატვის კიდევ ერთი გზა.

pKa=-log K_a

უფრო ძლიერი მჟავისთვის Ka-ის მნიშვნელობა უფრო დიდია, ხოლო pKa-ის მნიშვნელობა უფრო მცირეა. სუსტი მჟავისთვის კი პირიქით.

რა განსხვავებაა pH-სა და pKa-ს შორის?

• pH არის H^{+ კონცენტრაციის ლოგარითმის ორმხრივი. pKa არის Ka მნიშვნელობის ლოგარითმი.}

• pH იძლევა წარმოდგენას გარემოში არსებული H^{+ იონების რაოდენობის შესახებ. pKa მნიშვნელობა იძლევა წარმოდგენას იმის შესახებ, თუ რომელ მხარეს არის ხელსაყრელი წონასწორობა (მჟავას დისოციაციის ხარისხი).}

• ორივე pH და pKa დაკავშირებულია ჰენდერსონ-ჰასელბალხის განტოლებით: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])