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Einige chemische Reaktionen werden als reversible Reaktionen bezeichnet, da sie in zwei Richtungen ablaufen können: vorwärts und rückwärts. Diese Reaktionen finden gleichzeitig statt und hören nie auf. Sie werden daher auch als dynamische Reaktionen bezeichnet. Eine Reaktion ist im Gleichgewicht, wenn die Geschwindigkeit beider Reaktionen gleich ist. Die Konzentrationen der Reaktanten und Produkte sind zwar konstant, aber nicht unbedingt gleich. Gleichgewichtskonstanten werden manchmal als keq-Werte bezeichnet. Wenn Sie mit einer Säure-Base-Reaktion experimentieren, ist der keq-Wert Kawird auch als Säurekonstante bezeichnet und misst die Stärke einer Säure in Lösung.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Bei Säure-Base-Reaktionen ist die Gleichgewichtskonstante (keq-Wert) bekannt als Ka. Um Ka zu ermitteln, wenn Sie pKa kennen, verwenden Sie einen Taschenrechner, um den Antilog zu finden.
Der pKa-Wert
Wenn eine Säure in Wasser dissoziiert, setzt sie ein Proton frei, um die Lösung sauer zu machen. Nur schwache Säuren, die im Wasser nur teilweise dissoziieren, haben jedoch sowohl einen dissoziierten (A-) als auch einen undissoziierten Zustand (AH). Sie existieren zusammen nach der Gleichgewichtsgleichung AH ⇌ A- + H +. Das Konzentrationsverhältnis beider Seiten ist konstant, sofern die analytischen Bedingungen festgelegt sind. Dies ist das Ka, die durch die Gleichung definiert ist Ka = ÷ , wobei die eckigen Klammern die Konzentration der relativen Komponenten angeben. Da die Ka-Konstanten für Säuren eine lange Zahl sein können (z. B. 0,000018 für Essigsäure), ist es unpraktisch, den Säuregehalt nur mit der Ka-Konstante auszudrücken. Der pKa-Wert wurde als Index eingeführt, um den Säuregrad schwacher Säuren zu beschreiben, definiert als pKa = -log Ka.
Keq aus pKa finden
Wenn Sie bereits den pKa-Wert einer Verbindung haben, können Sie deren Ka berechnen. Beispielsweise beträgt der pKa-Wert von Milchsäure 3,86. Als erstes multiplizieren Sie den pKa-Wert mit dem negativen Wert, um das Vorzeichen umzukehren. Bei Milchsäure sind dies 3,86 x (-1) = -3,86. Verwenden Sie dann einen Taschenrechner, um 10 zur Potenz des negativen pKa zu erhöhen. In der Mathematik wird dies als Antilog bezeichnet, und der Schlüssel ist normalerweise mit 10 gekennzeichnetX auf wissenschaftlichen Taschenrechnern. Dies bedeutet, dass der Ka von Milchsäure 10 beträgt(-3.86)Dies entspricht 1,38 x 10-4 oder 0,000138. Je kleiner der pKa-Wert ist, desto stärker ist die Säure. Dies bedeutet, dass Milchsäure mit einem pKa-Wert von 3,86 eine stärkere Säure ist als Essigsäure mit einem pKa-Wert von 4,75.