Үндсэн ялгаа – Хүчлийн иончлолын тогтмол ба суурийн иончлолын тогтмол
Хүчлийн иончлолын тогтмол (Ка, мөн хүчлийн диссоциацийн тогтмол гэгддэг) нь хүчлийн молекулууд болон тэдгээрийн ионжсон хэлбэрүүдийн хоорондын тэнцвэрт байдлын тоон хэмжилтийг өгдөг. Үүний нэгэн адил үндсэн иончлолын тогтмол (Kb, эсвэл үндсэн диссоциацийн тогтмол) нь үндсэн молекулууд болон тэдгээрийн ионжсон хэлбэрүүдийн хоорондын тэнцвэрт байдлын тоон хэмжилтийг өгдөг. Хүчлийн иончлолын тогтмол ба суурийн иончлолын тогтмол хоёрын гол ялгаа нь хүчил иончлох тогтмол нь уусмал дахь хүчлийн хүчийг тоон хэмжүүрээр илэрхийлдэг бол суурийн иончлолын тогтмол нь уусмал дахь суурийн бат бэхийн тоон хэмжүүрийг өгдөгт оршино.
Ионжилт гэдэг нь молекулуудыг ионы төрөл (катион ба анион) болгон хуваахыг хэлнэ. Тэнцвэрийн тогтмол нь урвалд орж буй бодис болон бие биетэйгээ тэнцвэртэй байгаа бүтээгдэхүүний хэмжээ хоорондын хамаарлыг хэлнэ.
Хүчлийн иончлолын тогтмол гэж юу вэ?
Хүчлийн иончлолын тогтмол гэдэг нь нэг уусмалд агуулагдах хүчил молекул ба ионы төрөл зүйлийн хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг тоо юм. Хүчлийн диссоциацийн тогтмолыг Ка гэж тэмдэглэнэ. Энэ нь уусмал дахь хүчлийн хүч чадлын тоон үзүүлэлт юм. Хүчиллэгийн хүч нь усан уусмал дахь хүчлийн иончлолоос (эсвэл диссоциацаас) хамаарна.
Зураг 01: Хүчиллэг иончлолын жишээ
Хүчлийн иончлолыг дараах байдлаар өгч болно, HA + H2O ↔ A– + H3O +
Үүнд HA нь ион болгон хэсэгчлэн задалдаг сул хүчил юм; анионыг тухайн хүчлийн нэгдмэл суурь гэж нэрлэдэг. Хүчлийн диссоциаци нь протоныг ялгаруулдаг (устөрөгчийн ион; H+). Энэ протон нь усны молекултай нэгдэж гидронийн ион (H3O+) үүсгэдэг. Энэхүү HA хүчлийн хүчлийн иончлолын тогтмолыг дараах байдлаар өгч болно,
Ka=[A–][H3O+] / [HA] [H2O]
Ka-ийн нийтлэг хэлбэр нь pKa бөгөөд энэ нь Ka-ийн хасах лог утга юм. Учир нь Ka утгууд нь маш бага утгууд бөгөөд зохицуулахад хэцүү байдаг. pKa нь шийдвэрлэхэд хялбар энгийн тоог өгдөг. Үүнийг дараах байдлаар өгч болно,
pKa=-log(Ka)
Ка эсвэл pKa утгыг хүчлийн хүчийг илэрхийлэхэд ашиглаж болно.
- Сул хүчлүүд нь Ka бага, pKa-ийн утга ихтэй
- Хүчтэй хүчлүүд нь Ka-ийн утга их, pKa-ийн утга бага байдаг.
Суурийн иончлолын тогтмол гэж юу вэ?
Суурийн иончлолын тогтмол гэдэг нь үндсэн молекулууд болон нэг уусмалд байгаа ионы зүйлийн хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг тоо юм. Үүнийг Kb гэж тэмдэглэв. Энэ нь уусмал дахь суурийн хүчийг хэмждэг. Кб өндөр байх тусам суурийн ионжилт өндөр болно. Уусмал дахь тодорхой суурийн хувьд суурь диссоциацийн тогтмолыг дараах байдлаар өгч болно, B + H2O ↔ BH+ + OH–
Kb=[BH+][OH–] / [B][H2 O]
Суурийн Kb утга нь маш бага утгатай тул Kb-ийн оронд Kb-ийн хасах лог утгыг ашиглана. Kb-ийн хасах лог утгыг pKb гэж тэмдэглэнэ. pKb зохицуулахад хялбар тоо өгдөг.
pKb=-log(Kb)
Суурийн хүчийг Kb утгууд эсвэл pKb утгуудаар дараах байдлаар илэрхийлж болно.
- Суурийн иончлолын тогтмолын утга өндөр байх тусам суурь нь хүчтэй болно (pKb-ийг бууруулна)
- Суурийн иончлолын тогтмолын утгыг бууруулж, суурийг сулруулна (pKb өндөр)
Хүчлийн иончлолын тогтмол ба суурийн иончлолын тогтмол хоёрын ялгаа юу вэ?
Хүчлийн иончлолын тогтмол ба үндсэн иончлолын тогтмол |
|
| Хүчлийн иончлолын тогтмол гэдэг нь нэг уусмалд байгаа хүчил молекул ба ионы зүйлийн хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг тоо юм. | Суурийн иончлолын тогтмол гэдэг нь үндсэн молекулууд болон ижил уусмалд байгаа ионы зүйлийн хоорондын хамаарлыг илэрхийлдэг тоо юм. |
| Үзэл баримтлал | |
| Хүчлийн иончлолын тогтмол нь хүчлийн хүчийг өгдөг. | Суурийн иончлолын тогтмол нь суурийн хүчийг өгдөг. |
| Бүртгэлийн утга | |
| Ка-н хасах лог утга нь pKa. | Кб-н хасах лог утга нь pKb. |
| Тогтмолын утга | |
| Сул хүчлүүд нь Ka-ийн утга бага, pKa-ийн утга ихтэй, харин хүчтэй хүчлүүд нь Ka-ийн утга өндөр, pKa-ийн утга багатай байдаг. | Сул суурь нь бага Kb утга, өндөр pKb утгатай байхад Хүчтэй суурь нь Kb их, бага pKb утгатай байна. |
Тогтмол – Хүчлийн иончлолын тогтмол ба үндсэн иончлолын тогтмол
Хүчлийн иончлолын тогтмол ба суурийн иончлолын тогтмол нь хүчил ба суурийн хүчийг тус тус хэмждэг. Хүчлийн иончлолын тогтмол ба суурийн иончлолын тогтмол хоёрын ялгаа нь хүчил иончлох тогтмол нь уусмал дахь хүчлийн хүчийг тоон хэмжүүрээр илэрхийлдэг бол суурийн иончлолын тогтмол нь уусмал дахь суурийн бат бэхийн тоон хэмжүүрийг өгдөгт оршино.
