Bij het werken met zuren en basen zijn twee bekende waarden PH en Pka, wat de kracht is die moleculen hebben om te dissociëren (het is de negatieve log van de dissociatieconstante van een zwak zuur).
De hoeveelheid van een niet-geïoniseerde stof is een functie van de dissociatieconstante (pka) van de toxische stof en de pH van het medium. Ze zijn vanuit toxicologisch oogpunt van groot belang, aangezien de niet-geïoniseerde vormen beter oplosbaar zijn in lipiden en daardoor het biologische membraan kunnen passeren.
Belangrijkste punten
- Het begrip pH verwijst naar het potentieel van waterstof en wordt gebruikt als maat voor alkaliteit of zuurgraad. De term verwijst naar de concentratie van waterstofionen.
- Een waterstof is iets zuurder naarmate de pKa lager is.
- De relatie tussen pH en pK wordt gegeven door de Henderson-Hasselbach-vergelijking, die verschillend is voor zuren of basen.
- De relatie tussen deze familiewaarden is ontstaan uit de Henderson-Hasselbach-vergelijking, die verschillend is voor zuren of basen.
“Bij een reactie tussen een zuur en een base fungeert het zuur als protondonor en de base als protonacceptor.”
Formule
pKa = -log 10K
- pKa is de logaritme met grondtal 10 van de zuurdissociatieconstante (Ka).
- Hoe lager de pKa-waarde, hoe sterker het zuur.
- Dit soort schalen, berekeningen en constanten verwijzen naar de sterkte van basen en zuren en hoe alkalisch of zuur een oplossing is.
- De belangrijkste reden dat pKa wordt gebruikt, is omdat het de zuurdissociatie beschrijft met behulp van kleine decimale getallen. Hetzelfde type informatie kan worden verkregen uit Ka-waarden, maar dit zijn meestal zeer kleine getallen in wetenschappelijke notatie die voor de meeste mensen moeilijk te begrijpen zijn.
Bijvoorbeeld
De pKa van azijnzuur is 4,8, terwijl de pKa van melkzuur 3,8 is. Aan de hand van de pKa-waarden is te zien dat melkzuur een sterker zuur is dan azijnzuur.
pKa en buffercapaciteit
Naast het gebruik van pKa om de sterkte van een zuur te meten, kan het worden gebruikt om buffers te selecteren. Dit is mogelijk vanwege de relatie tussen pKa en pH:
pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]) Waarbij de haakjes worden gebruikt om de concentraties van het zuur en zijn geconjugeerde base aan te geven.
De vergelijking kan worden herschreven als: Ka / [H +] = [A -] / [AH] Hieruit blijkt dat pKa en pH gelijk zijn als de helft van het zuur is gedissocieerd. Het bufferend vermogen van een soort, of het vermogen om de pH van een oplossing op peil te houden, is het grootst wanneer de pKa- en pH-waarden dicht bij elkaar liggen. Daarom is de beste keuze bij het selecteren van een buffer een pKa-waarde die dicht bij de doel-pH van de chemische oplossing ligt.
