Podczas pracy z kwasami i zasadami dwie znane wartości to PH i Pka, czyli siła, z jaką cząsteczki muszą dysocjować (jest to ujemny logarytm stałej dysocjacji słabego kwasu).
Ilość niezjonizowanej substancji jest funkcją stałej dysocjacji (pka) substancji toksycznej i pH ośrodka. Mają one duże znaczenie z toksykologicznego punktu widzenia, ponieważ formy niezjonizowane są lepiej rozpuszczalne w tłuszczach, dzięki czemu mogą przenikać przez błonę biologiczną.
Kluczowe punkty
- Pojęcie pH odnosi się do potencjału wodoru i jest używane jako miara zasadowości lub kwasowości. Termin ten odnosi się do stężenia jonów wodorowych.
- Wodór jest nieco bardziej kwaśny, im niższe jest jego pKa.
- Zależność między pH a pK jest określona przez równanie Hendersona-Hasselbacha, które jest inne dla kwasów i zasad.
- Związek między tymi wartościami rodziny wywodzi się z równania Hendersona-Hasselbacha, które jest inne dla kwasów lub zasad.
„W reakcji między kwasem a zasadą kwas działa jako donor protonów, a zasada działa jako akceptor protonów”.
Formuła
pKa = -log 10K a
- pKa to ujemny logarytm o podstawie 10 stałej dysocjacji kwasu (Ka).
- Im niższa wartość pKa, tym silniejszy kwas.
- Tego rodzaju skale, obliczenia i stałe odnoszą się do siły zasad i kwasów oraz do tego, jak zasadowy lub kwaśny jest roztwór.
- Głównym powodem użycia pKa jest to, że opisuje dysocjację kwasu za pomocą małych liczb dziesiętnych. Ten sam rodzaj informacji można uzyskać z wartości Ka, jednak są to zazwyczaj bardzo małe liczby podane w notacji naukowej, które są trudne do zrozumienia dla większości ludzi.
Na przykład
pKa kwasu octowego wynosi 4,8, podczas gdy pKa kwasu mlekowego wynosi 3,8. Korzystając z wartości pKa, można zauważyć, że kwas mlekowy jest silniejszym kwasem niż kwas octowy.
pKa i pojemność buforowa
Oprócz wykorzystania pKa do pomiaru mocy kwasu, można go użyć do wyboru buforów. Jest to możliwe dzięki zależności między pKa a pH:
pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]) Gdzie nawiasy służą do wskazania stężeń kwasu i jego sprzężonej zasady.
Równanie można zapisać następująco: Ka / [H +] = [A -] / [AH] To pokazuje, że pKa i pH są równe, gdy połowa kwasu uległa dysocjacji. Zdolność buforowa gatunku lub jego zdolność do utrzymania pH roztworu jest największa, gdy wartości pKa i pH są blisko siebie. Dlatego przy wyborze buforu najlepszym wyborem jest taki, który ma wartość pKa zbliżoną do docelowego pH roztworu chemicznego.
