عند العمل مع الأحماض والقواعد ، هناك قيمتان مألوفتان هما PH و Pka ، وهي القوة التي يجب أن تنفصل الجزيئات عنها (إنه السجل السلبي لثابت التفكك لحمض ضعيف).
كمية المادة غير المؤينة هي دالة على ثابت التفكك (pka) للمادة السامة ودرجة الحموضة في الوسط. إنها ذات أهمية كبيرة من وجهة نظر السمية لأن الأشكال غير المتأينة أكثر قابلية للذوبان في الدهون ، وبالتالي فهي قادرة على عبور الغشاء البيولوجي.
النقاط الرئيسية
- يشير مفهوم الأس الهيدروجيني إلى إمكانات الهيدروجين ويستخدم كمقياس للقلوية أو الحموضة. يشير المصطلح إلى تركيز أيونات الهيدروجين.
- يكون الهيدروجين أكثر حمضية إلى حد ما كلما انخفض pKa.
- العلاقة بين pH و pK تعطى بواسطة معادلة Henderson-Hasselbach ، والتي تختلف بالنسبة للأحماض أو القواعد.
- نشأت العلاقة بين هذه القيم العائلية من معادلة هندرسون-هاسلباخ ، والتي تختلف بالنسبة للأحماض أو القواعد.
“في تفاعل بين حمض وقاعدة ، يعمل الحمض كمانح للبروتون وتعمل القاعدة كمستقبل للبروتون.”
معادلة
pKa = -log 10 كيلو أ
- pKa هو اللوغاريتم السالب للقاعدة 10 لثابت تفكك الحمض (Ka).
- كلما انخفضت قيمة pKa ، زادت قوة الحمض.
- تشير هذه الأنواع من المقاييس والحسابات والثوابت إلى قوة القواعد والأحماض وكيف يكون المحلول القلوي أو الحمضي.
- السبب الرئيسي لاستخدام pKa هو أنه يصف تفكك الحمض باستخدام أرقام عشرية صغيرة. يمكن الحصول على نفس النوع من المعلومات من قيم Ka ، إلا أن هذه الأرقام عادةً ما تكون صغيرة جدًا معطاة في التدوين العلمي ويصعب على معظم الناس فهمها.
علي سبيل المثال
يبلغ معدل pKa لحمض الخليك 4.8 ، بينما يبلغ pKa لحمض اللاكتيك 3.8. باستخدام قيم pKa ، يمكن ملاحظة أن حمض اللاكتيك هو حمض أقوى من حمض الأسيتيك.
pKa والقدرة العازلة
بالإضافة إلى استخدام pKa لقياس قوة الحمض ، يمكن استخدامه لتحديد المخازن المؤقتة. هذا ممكن بسبب العلاقة بين pKa و pH:
الرقم الهيدروجيني = pKa + log10 ([A -] / [AH]) حيث يتم استخدام الأقواس للإشارة إلى تركيزات الحمض وقاعدته المترافقة.
يمكن إعادة كتابة المعادلة على النحو التالي: Ka / [H +] = [A -] / [AH] وهذا يدل على أن pKa و pH متساويان عندما ينفصل نصف الحمض. تكون قدرة التخزين المؤقت للأنواع ، أو قدرتها على الحفاظ على الرقم الهيدروجيني للمحلول ، أكبر عندما تكون قيم pKa و pH متقاربة معًا. لذلك ، عند تحديد المخزن المؤقت ، يكون الخيار الأفضل هو الخيار الذي يحتوي على قيمة pKa قريبة من الرقم الهيدروجيني المستهدف للمحلول الكيميائي.
