הבדל בין pH ל-pKa

2024 מְחַבֵּר: Alex Aldridge | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 13:39

pH לעומת pKa

בדרך כלל אנו מזהים חומצה כתורם פרוטונים. לחומצות יש טעם חמוץ. מיץ ליים, חומץ הן שתי חומצות שאנו נתקלים בהן בביתנו. הם מגיבים עם בסיסים המייצרים מים, ומגיבים עם מתכות ליצירת H_{2; לפיכך, להגדיל את קצב קורוזיה של מתכת. היכולת לתרום פרוטון אופיינית לחומצה, וערכי pH, PKa מחושבים על סמך מאפיין זה.}

pH

pH הוא סולם שניתן להשתמש בו כדי למדוד את החומציות או הבסיסיות בתמיסה. לסולם יש מספרים מ-1 עד 14. pH 7 נחשב כערך ניטרלי. אומרים למים טהורים יש pH 7.בסולם ה-pH, מ 1-6 חומצות מיוצגות. ניתן לסווג חומצות לשניים, על סמך יכולתן להתנתק ולייצר פרוטונים. חומצות חזקות כמו HCl, HNO₃ מיוננות לחלוטין בתמיסה כדי לתת פרוטונים. חומצות חלשות כמו CH_{3COOH מתנתקות חלקית ומעניקות פחות כמויות של פרוטונים. אומרים שחומצה עם pH 1 היא חזקה מאוד, וככל שערך ה-pH עולה, החומציות יורדת. לכן, ערכי ה-pH יותר מ-7 מעידים על בסיסיות. ככל שהבסיסיות עולה, גם ערך ה-pH יעלה ולבסיסים חזקים יהיה ערך pH 14.}

סולם pH הוא לוגריתמי. ניתן לכתוב אותו כמו להלן ביחס לריכוז H^{+ בתמיסה.}

pH=-log [H^+]

בפתרון בסיסי, אין שום H⁺s. לכן, במצב כזה, ניתן לקבוע את ה-pOH מתוך ערך –log [OH^–].

מאז, pH + pOH=14; ניתן גם לחשב את ערך ה-pH של תמיסה בסיסית. ישנם מדי pH וניירות pH במעבדות, שניתן להשתמש בהם למדידת ערכי pH ישירות. ניירות pH יתנו ערכי pH משוערים, ואילו מדי pH נותנים ערכים מדויקים יותר.

pKa

חומציות היא המצב של היותה חומצה. זה קשור למידת היותה חומצה. ניתן לסווג חומצות לשניים, על סמך יכולתן להתנתק ולייצר פרוטונים. חומצות חזקות כמו HCl, HNO₃ מיוננות לחלוטין בתמיסה, כדי לתת פרוטונים. חומצות חלשות כמו CH₃COOH מתנתקות חלקית ומעניקות פחות כמויות של פרוטונים. K_{a הוא קבוע ניתוק החומצה. זה נותן אינדיקציה ליכולתה של חומצה חלשה לאבד פרוטון. בתווך מימי, חומצה חלשה נמצאת בשיווי משקל עם הבסיס המצומד שלה, כפי שמוצג בדוגמה למטה.}

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

ניתן לכתוב את שיווי המשקל של האמור לעיל כ-

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

ניתן לכתוב מחדש את המשוואה הזו כמו להלן, תוך שינוי הקבוע לקבוע הדיסוציאציה החומצי.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

ההדדיות של ערך הלוגריתם של Ka הוא ערך pKa. זוהי דרך נוספת לבטא את החומציות.

pKa=-log K_a

עבור חומצה חזקה יותר, ערך Ka גדול יותר וערך pKa קטן יותר. ולגבי חומצה חלשה זה ההיפך.

מה ההבדל בין pH ל-pKa?

• pH הוא ההדדיות של הלוגריתם של ריכוז H^{+. pKa הוא הלוגריתם של ערך Ka.}

• pH נותן מושג לגבי כמות יונים H^{+ הקיימים במדיום. ערך pKa נותן מושג לאיזה צד מועדף שיווי המשקל (מידת ניתוק החומצה).}

• גם pH וגם pKa קשורים במשוואת הנדרסון-האסלבלך: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])