هنگام کار با اسیدها و بازها، دو مقدار آشنا PH و Pka هستند، که نیرویی است که مولکول ها باید تجزیه کنند (لاگ منفی ثابت تفکیک یک اسید ضعیف است).
مقدار یک ماده غیریونیزه تابعی از ثابت تفکیک (pka) ماده سمی و pH محیط است. آنها از نظر سم شناسی اهمیت زیادی دارند زیرا اشکال غیر یونیزه بیشتر در چربی محلول هستند و بنابراین قادر به عبور از غشای بیولوژیکی هستند.
امتیاز کلیدی
- مفهوم pH به پتانسیل هیدروژن اشاره دارد و به عنوان معیار قلیائیت یا اسیدیته استفاده می شود. این اصطلاح به غلظت یون های هیدروژن اشاره دارد.
- هرچه pKa آن کمتر باشد هیدروژن تا حدودی اسیدی تر است.
- رابطه بین pH و pK توسط معادله هندرسون- هاسلباخ ارائه می شود که برای اسیدها یا بازها متفاوت است.
- رابطه بین این مقادیر خانواده از معادله هندرسون- هاسلباخ نشات گرفته است که برای اسیدها یا بازها متفاوت است.
در واکنش بین اسید و باز، اسید به عنوان دهنده پروتون و باز به عنوان گیرنده پروتون عمل می کند.
فرمول
pKa = -log 10K a
- pKa لگاریتم پایه منفی 10 ثابت تفکیک اسید (Ka) است.
- هر چه مقدار pKa کمتر باشد، اسید قوی تر است.
- این نوع مقیاس ها، محاسبات و ثابت ها به قدرت بازها و اسیدها و قلیایی یا اسیدی بودن یک محلول اشاره دارند.
- دلیل اصلی استفاده از pKa این است که تفکیک اسید را با استفاده از اعداد اعشاری کوچک توصیف می کند. همین نوع اطلاعات را می توان از مقادیر Ka به دست آورد، با این حال این اعداد معمولاً اعداد بسیار کمی هستند که در نماد علمی ارائه می شوند که درک آن برای اکثر مردم دشوار است.
مثلا
pKa اسید استیک 4.8 و pKa اسید لاکتیک 3.8 است. با استفاده از مقادیر pKa می توان دریافت که اسید لاکتیک اسید قوی تری از اسید استیک است.
pKa و ظرفیت بافر
علاوه بر استفاده از pKa برای اندازه گیری قدرت اسید، می توان از آن برای انتخاب بافرها نیز استفاده کرد. این به دلیل رابطه بین pKa و pH ممکن است:
pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]) جایی که از براکت ها برای نشان دادن غلظت اسید و باز مزدوج آن استفاده می شود.
معادله را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد: Ka / [H +] = [A -] / [AH] این نشان می دهد که pKa و pH برابر هستند زمانی که نیمی از اسید تفکیک شود. ظرفیت بافری یک گونه یا توانایی آن در حفظ pH محلول، زمانی که مقادیر pKa و pH نزدیک به هم باشند، بیشترین مقدار را دارد. بنابراین، هنگام انتخاب بافر، بهترین انتخاب آن است که مقدار pKa نزدیک به pH هدف محلول شیمیایی داشته باشد.
