تفاوت بین pH و pKa

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

pH در مقابل pKa

ما معمولاً اسید را به عنوان دهنده پروتون می شناسیم. اسیدها طعم ترش دارند. آب لیموترش، سرکه دو اسیدی هستند که در خانه با آنها برخورد می کنیم. آنها با بازهایی که آب تولید می کنند واکنش می دهند و با فلزات واکنش می دهند تا H_{2 را تشکیل دهند. بنابراین، نرخ خوردگی فلز را افزایش می دهد. توانایی اهدای پروتون مشخصه یک اسید است و مقادیر pH و PKa بر اساس این مشخصه محاسبه می شود.}

pH

pH مقیاسی است که می تواند برای اندازه گیری اسیدیته یا بازی در یک محلول استفاده شود. این مقیاس دارای اعداد از 1 تا 14 می باشد. PH 7 به عنوان یک مقدار خنثی در نظر گرفته می شود. گفته می شود که آب خالص دارای PH 7 است.در مقیاس pH، از 1-6 اسید نشان داده شده است. اسیدها را می توان بر اساس توانایی آنها در تفکیک و تولید پروتون به دو دسته تقسیم کرد. اسیدهای قوی مانند HCl، HNO₃ به طور کامل در محلولی یونیزه می شوند و پروتون می دهند. اسیدهای ضعیفی مانند CH_{3COOH تا حدی تجزیه می شوند و مقادیر کمتری پروتون می دهند. اسیدی با pH 1 بسیار قوی است و با افزایش مقدار pH اسیدیته کاهش می یابد. بنابراین مقادیر pH بیش از 7 نشان دهنده پایه بودن است. با افزایش پایه، مقدار pH نیز افزایش می‌یابد و پایه‌های قوی مقدار pH 14 خواهند داشت.}

مقیاس pH لگاریتمی است. نسبت به غلظت H^{+ در محلول می توان آن را به صورت زیر نوشت.}

pH=-log [H^+]

در یک راه حل اساسی، هیچ H⁺s وجود ندارد. بنابراین، در شرایطی مانند آن، pOH را می توان از مقدار –log [OH^{–] تعیین کرد.}

از آنجایی که pH + pOH=14; مقدار pH محلول پایه نیز قابل محاسبه است. PH متر و کاغذهای pH در آزمایشگاه ها وجود دارد که می توان از آنها برای اندازه گیری مستقیم مقادیر pH استفاده کرد. کاغذهای pH مقادیر PH تقریبی را ارائه می دهند، در حالی که PH متر مقادیر دقیق تری را ارائه می دهند.

pKa

اسیدیته حالت اسیدی است. این به درجه اسید بودن مربوط می شود. اسیدها را می توان بر اساس توانایی آنها در تفکیک و تولید پروتون به دو دسته تقسیم کرد. اسیدهای قوی مانند HCl، HNO₃ به طور کامل در یک محلول یونیزه می شوند و پروتون می دهند. اسیدهای ضعیفی مانند CH₃COOH تا حدی تجزیه می شوند و مقادیر کمتری پروتون می دهند. K_{a ثابت تفکیک اسید است. این نشان دهنده توانایی اسید ضعیف برای از دست دادن پروتون است. در یک محیط آبی، اسید ضعیف با باز مزدوج خود همانطور که در مثال زیر نشان داده شده در تعادل است.}

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

تعادل موارد فوق را می توان به صورتنوشت

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

این معادله را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد و ثابت را به ثابت تفکیک اسید تغییر داد.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

مقابل مقدار لگاریتمی Ka مقدار pKa است. این روش دیگری برای بیان اسیدیته است.

pKa=-log K_a

برای اسید قوی تر، مقدار Ka بزرگتر است و مقدار pKa کوچکتر است. و برای اسید ضعیف، برعکس است.

تفاوت بین pH و pKa چیست؟

• pH متقابل لگاریتم غلظت H^{+ است. pKa لگاریتم مقدار Ka است.}

• pH ایده ای در مورد میزان یون های H^{+ موجود در محیط می دهد. مقدار pKa ایده ای در مورد اینکه تعادل در کدام سمت مطلوب است (درجه تفکیک اسید) به دست می دهد.}

• هر دو pH و pKa با معادله هندرسون-هاسلبالخ مرتبط هستند: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])