При работе с кислотами и основаниями двумя знакомыми величинами являются PH и Pka, которые представляют собой силу, с которой молекулы должны диссоциировать (это отрицательный логарифм константы диссоциации слабой кислоты).
Количество неионизированного вещества зависит от константы диссоциации (pka) токсиканта и рН среды. Они имеют большое значение с токсикологической точки зрения, так как неионизированные формы более растворимы в липидах и, следовательно, способны проникать через биологическую мембрану.
Ключевые моменты
- Понятие pH относится к потенциалу водорода и используется как мера щелочности или кислотности. Термин относится к концентрации ионов водорода.
- Водород несколько более кислый, чем ниже его pKa.
- Связь между pH и pK определяется уравнением Хендерсона-Хассельбаха, которое отличается для кислот и оснований.
- Связь между этими семейными значениями возникла из уравнения Хендерсона-Хассельбаха, которое отличается для кислот или оснований.
«В реакции между кислотой и основанием кислота действует как донор протона, а основание действует как акцептор протона».
Формула
pKa = -log 10K а
- pKa представляет собой отрицательный логарифм по основанию 10 константы диссоциации кислоты (Ka).
- Чем ниже значение pKa, тем сильнее кислота.
- Эти виды шкал, вычислений и констант относятся к силе оснований и кислот, а также к тому, насколько щелочным или кислым является раствор.
- Основная причина использования pKa заключается в том, что он описывает диссоциацию кислоты с использованием небольших десятичных чисел. Информацию такого же типа можно получить из значений Ka, однако обычно это очень небольшие числа, представленные в научных обозначениях, которые большинству людей трудно понять.
Например
РКа уксусной кислоты составляет 4,8, тогда как рКа молочной кислоты составляет 3,8. Используя значения pKa, можно увидеть, что молочная кислота является более сильной кислотой, чем уксусная кислота.
pKa и буферная емкость
Помимо использования pKa для измерения силы кислоты, его можно использовать для выбора буферов. Это возможно благодаря взаимосвязи между pKa и pH:
pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]), где скобки используются для обозначения концентрации кислоты и сопряженного с ней основания.
Уравнение можно переписать как: Ka / [H +] = [A -] / [AH]. Это показывает, что pKa и pH равны, когда диссоциирует половина кислоты. Буферная способность вида или его способность поддерживать рН раствора максимальна, когда значения рКа и рН близки друг к другу. Поэтому при выборе буфера лучше всего выбирать тот, значение pKa которого близко к целевому pH химического раствора.
