РН ба рКа хоорондын ялгаа

2024 Зохиолч: Alex Aldridge | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 13:45

pH vs pKa

Бид ихэвчлэн хүчилийг протоны донор гэж тодорхойлдог. Хүчил нь исгэлэн амттай байдаг. Шохойн шүүс, цуу бол бидний гэрт тааралддаг хоёр хүчил юм. Тэд суурьтай урвалд орж ус үүсгэдэг ба металлуудтай урвалд орж H_{2; ингэснээр металлын зэврэлтийг нэмэгдүүлнэ. Протоныг өгөх чадвар нь хүчлийн онцлог бөгөөд энэ шинж чанарт үндэслэн рН, РКа утгыг тооцдог.}

pH

pH нь уусмал дахь хүчиллэг эсвэл суурь чанарыг хэмжих хэмжүүр юм. Хуваарь нь 1-ээс 14 хүртэлх тоотой. рН 7 нь саармаг утга гэж тооцогддог. Цэвэр усыг рН 7 гэж хэлдэг. РН-ийн хэмжүүрээр 1-6 хүртэлх хүчлийг төлөөлдөг. Хүчилүүдийг салгах, протон үүсгэх чадвараар нь хоёр ангилж болно. HCl, HNO₃ зэрэг хүчтэй хүчлүүд нь уусмалд бүрэн ионжуулж протон үүсгэдэг. CH_{3COOH зэрэг сул хүчил нь хэсэгчлэн задарч, бага хэмжээний протон өгдөг. РН 1-тэй хүчил нь маш хүчтэй гэж нэрлэгддэг ба рН-ийн утга нэмэгдэх тусам хүчиллэг чанар буурдаг. Тиймээс рН-ийн утга 7-оос дээш байвал суурь чанарыг илтгэнэ. Үндсэн чанар нэмэгдэхийн хэрээр рН-ийн утга нэмэгдэж, хүчтэй суурь нь рН-ийн утга 14 байна.}

pH хэмжүүр нь логарифм юм. Уусмал дахь H^{+ концентрацитай харьцуулбал доорх байдлаар бичиж болно.}

pH=-log [H^+]

Үндсэн шийдэлд H⁺ байхгүй. Иймд ийм нөхцөлд pOH-г –log [OH^{–] утгаас тодорхойлж болно.}

Оноос хойш рН + pOH=14; Үндсэн уусмалын рН-ийн утгыг мөн тооцоолж болно. Лабораторид рН хэмжигч, рН-ийн цаас байдаг бөгөөд рН-ийн утгыг шууд хэмжих боломжтой. рН цааснууд ойролцоогоор рН утгыг өгөх бол рН тоолуур илүү нарийвчлалтай утгыг өгнө.

pKa

Хүчиллэг гэдэг нь хүчил байх төлөв юм. Энэ нь хүчил байх зэрэгтэй холбоотой. Хүчилүүдийг салгах, протон үүсгэх чадвараар нь хоёр ангилж болно. HCl, HNO₃ зэрэг хүчтэй хүчлүүд нь уусмалд бүрэн ионжуулж протон үүсгэдэг. CH₃COOH зэрэг сул хүчил нь хэсэгчлэн задарч, бага хэмжээний протон өгдөг. K_{a нь хүчлийн диссоциацийн тогтмол юм. Энэ нь сул хүчлийн протоныг алдах чадварыг илтгэнэ. Усан орчинд сул хүчил нь доорх жишээнд үзүүлсэн шиг коньюгат суурьтай тэнцвэрт байдалд байна.}

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

Дээрх тэнцвэрийггэж бичиж болно.

E=[CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] [H2O]

Энэ тэгшитгэлийг доорх байдлаар дахин бичиж болно. Тогтмолыг хүчил диссоциацийн тогтмол болгон өөрчилнө.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

Ка-ийн логарифмын утгын эсрэг тал нь pKa утга юм. Энэ нь хүчиллэгийг илэрхийлэх өөр нэг арга юм.

pKa=-log K_a

Хүчтэй хүчлийн хувьд Ka утга их, pKa нь бага байна. Харин сул хүчлийн хувьд энэ нь эсрэгээрээ.

pH болон pKa хоёрын ялгаа юу вэ?

• рН нь H^{+ концентрацийн логарифмын эсрэг утга юм. pKa бол Ka утгын логарифм.}

• рН нь орчинд агуулагдах H^{+ ионы хэмжээний талаар ойлголт өгдөг. pKa утга нь аль талдаа тэнцвэрт байдал (хүчлийн диссоциацийн зэрэг) таатай байх тухай ойлголтыг өгдөг.}

• рН ба pKa хоёулаа Хендерсон-Хасселбалчийн тэгшитгэлээр хамааралтай: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])