ความแตกต่างระหว่าง pH และ pKa

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

pH เทียบกับ pKa

โดยปกติเราจะระบุกรดเป็นผู้ให้โปรตอน กรดมีรสเปรี้ยว น้ำมะนาวน้ำส้มสายชูเป็นกรดสองชนิดที่เราเจอที่บ้านของเรา พวกเขาทำปฏิกิริยากับเบสที่ผลิตน้ำและทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อสร้าง H_{2; จึงเพิ่มอัตราการกัดกร่อนของโลหะ ความสามารถในการบริจาคโปรตอนเป็นคุณลักษณะของกรด และค่า pH ค่า PKa จะคำนวณตามคุณลักษณะนี้}

pH

pH เป็นมาตราส่วนที่ใช้วัดความเป็นกรดหรือความเป็นด่างในสารละลายได้ มาตราส่วนมีตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 14 pH 7 ถือเป็นค่ากลาง น้ำบริสุทธิ์มี pH 7ในระดับ pH จะแสดงจากกรด 1-6 กรดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามความสามารถในการแยกตัวและผลิตโปรตอน กรดแก่เช่น HCl, HNO₃ ถูกแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ในสารละลายเพื่อให้โปรตอน กรดอ่อนเช่น CH_{3COOH แยกตัวออกบางส่วนและให้โปรตอนน้อยลง กรดที่มีค่า pH 1 นั้นมีความแรงมาก และเมื่อค่า pH เพิ่มขึ้น ความเป็นกรดจะลดลง ดังนั้น ค่า pH ที่มากกว่า 7 บ่งชี้ถึงความเป็นพื้นฐาน เมื่อพื้นฐานเพิ่มขึ้น ค่า pH ก็จะเพิ่มขึ้น และเบสที่แรงจะมีค่า pH 14.}

pH มาตราส่วนเป็นลอการิทึม สามารถเขียนได้ดังต่อไปนี้โดยสัมพันธ์กับความเข้มข้นของ H^{+ ในสารละลาย}

pH=-log [H^+]

ในการแก้ปัญหาพื้นฐาน ไม่มี H^{+s ใดๆ ดังนั้น ในสถานการณ์เช่นนี้ pOH สามารถกำหนดได้จากค่า –log [OH}–^]

ตั้งแต่ pH + pOH=14; นอกจากนี้ยังสามารถคำนวณค่า pH ของสารละลายพื้นฐานได้อีกด้วย มีเครื่องวัดค่า pH และกระดาษวัดค่า pH ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งสามารถใช้วัดค่า pH ได้โดยตรง กระดาษวัดค่า pH จะให้ค่า pH โดยประมาณ ในขณะที่เครื่องวัดค่า pH จะให้ค่าที่แม่นยำยิ่งขึ้น

pKa

ความเป็นกรดคือสถานะการเป็นกรด สิ่งนี้สัมพันธ์กับระดับการเป็นกรด กรดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามความสามารถในการแยกตัวและผลิตโปรตอน กรดแก่เช่น HCl, HNO₃ ถูกแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ในสารละลายเพื่อให้โปรตอน กรดอ่อนเช่น CH₃COOH แยกตัวออกบางส่วนและให้โปรตอนน้อยลง K_{a คือค่าคงที่การแยกตัวของกรด มันบ่งบอกถึงความสามารถของกรดอ่อน ๆ ที่จะสูญเสียโปรตอน ในตัวกลางที่เป็นน้ำ กรดอ่อนจะอยู่ในสมดุลกับเบสคอนจูเกตดังแสดงในตัวอย่างด้านล่าง}

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

สมดุลข้างต้นสามารถเขียนเป็น

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

สมการนี้สามารถเขียนใหม่ได้โดยเปลี่ยนค่าคงที่เป็นค่าคงที่การแยกตัวของกรด

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

ส่วนกลับของค่าลอการิทึมของ Ka คือค่า pKa นี่เป็นอีกวิธีในการแสดงความเป็นกรด

pKa=-log K_a

สำหรับกรดที่แรงกว่า ค่า Ka จะมากกว่า และค่า pKa จะน้อยกว่า และสำหรับกรดอ่อนๆ มันตรงกันข้าม

pH กับ pKa ต่างกันอย่างไร

• pH คือส่วนกลับของลอการิทึมของ H^{+ ความเข้มข้น pKa คือลอการิทึมของค่า Ka}

• pH ให้แนวคิดเกี่ยวกับปริมาณของ H^{+ ไอออนที่มีอยู่ในสื่อ ค่า pKa ให้แนวคิดว่าด้านใดที่สมดุลเหมาะสม (ระดับของการแยกตัวของกรด)}

• ทั้ง pH และ pKa สัมพันธ์กันโดยสมการ Henderson-Hasselbalch: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])