Кислотность и основность в воде
Органическая химия / Кислоты и основания / Органическая химия / Кислоты и основания / Кислотность и основность в воде Кислотность и основность в воде
Страница 2

Обычно используют шкалу молярности и за стандартное состояние принимают

Обычно используют шкалу молярности и за стандартное состояние принимают водный раствор, в котором активность Х равна 1 моль/л при 25оС. Таким образом, в уравнении (3.12) можно сократить все размерности и член, в который входит аХ0. Далее, если рассматривать процессы только в разбавленных растворах, то можно принять, что отношение коэффициентов активности одинаково для всех кислот и близко к единице. Тогда в качестве относительной меры силы кислоты в разбавленном водном растворе при данной температуре можно использовать константу кислотности Ка(АН), которая определяется выражением

где в квадратных скобках дана молярная концентрация частиц в состоянии

где в квадратных скобках дана молярная концентрация частиц в состоянии равновесия при фиксированной температуре (обычно 25оС). Конечно, Ка(АН) будет зависеть от концентрации АН, поскольку коэффициент активности связан с концентрацией, но, если нужно, термодинамический параметр бесконечному разбавлению. (АН) можно получить экстраполяцией к бесконечному разбавлению.

Чем больше Ка(АН), тем выше степень диссоциации (уравнение (3.10)) и тем сильнее кислота. Для характеристики кислотности удобно использовать отрицательный логарифм константы кислотности рКа(АН) или просто :рКа

Очевидно, чем больше рКа, тем слабее кислота.

Очевидно, чем больше рКа, тем слабее кислота.

Из уравнений (3.12), (3.13) и (3.14) получаем

откуда следует что величина рКа равна тому значению рН раствора, при котором

откуда следует что величина рКа равна тому значению рН раствора, при котором кислота ионизирована наполовину.

Для воды из уравнения (3.13) получаем

Таким образом, рКа(Н2О) = 15,7 при 25оС. Эта величина характеризует

Таким образом, рКа(Н2О) = 15,7 при 25оС. Эта величина характеризует кислотность молекул воды в водном растворе. Для гидроксониевого иона рКа(Н3О+) = рКавто- pKa = 14-15,7 = -1,7.

Определение констант кислотности АН в воде с помощью прямого измерения концентраций А- и АН возможно лишь в том случае, если кислотная диссоциация происходит в заметной, но не полной степени. Если кислота так слаба, что почти не диссоциирует, или так сильна, что диссоциирует фактически нацело, то в первом случае нельзя точно измерить [A-], а во втором [AH]. Для таких кислот используются косвенные методы определения кислотности (разд. 3.3.4). В табл. 3.2 приведены величины рКа для некоторых кислот. Для кислот с рКа<0 или рКа>20 данные таблицы не очень точны. Однако некоторые значения определены с высокой степенью точности и экстраполированы к бесконечному разбавлению и поэтому представляют собой термодинамические величины рКао(НА) (уравнение (3.12)).

Соответствующее выражение для константы ионизации основания в воде можно получить аналогичным образом из уравнения

Это уравнение совершенно ясно показывает, что происходит, когда сильное

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Нильсборий
  Экспериментально установлено ранее неизвестное явление образования химического элемента с порядковым номером 105. Изотоп этого элемента с периодом полураспада Т1/2 ~ 2 с получен при облу ...

О-хлорстирол
...

Аминокислоты
Любое соединение, которое содержит одновременно карбоксильную и аминогруппу, является аминокислотой. Однако, чаще этот термин применяется для обозначения карбоновых кислот, аминогруппа кото ...