在处理酸和碱时,两个熟悉的值是 PH 和 Pka,这是分子必须解离的力(它是弱酸解离常数的负对数)。
非离子化物质的量是毒物解离常数 (pka) 和介质 pH 值的函数。从毒理学的角度来看,它们非常重要,因为非离子化形式的脂溶性更高,因此能够穿过生物膜。
关键点
- pH 的概念是指氢的电位,用作碱度或酸度的量度。该术语是指氢离子的浓度。
- 氢的 pKa 越低,其酸性就越高。
- pH 和 pK 之间的关系由 Henderson-Hasselbach 方程给出,该方程对于酸或碱是不同的。
- 这些族值之间的关系源于Henderson-Hasselbach方程,对于酸或碱是不同的。
“在酸和碱之间的反应中,酸充当质子供体,而碱充当质子受体。”
公式
pKa = -log 10K a
- pKa 是酸解离常数 (Ka) 的以 10 为底的负对数。
- pKa值越低,酸越强。
- 这些比例、计算和常数指的是碱和酸的强度以及溶液的碱性或酸性。
- 使用 pKa 的主要原因是因为它使用小的十进制数描述酸解离。可以从 Ka 值中获得相同类型的信息,但是这些通常是以科学计数法给出的非常小的数字,大多数人都难以理解。
例如
乙酸的 pKa 为 4.8,而乳酸的 pKa 为 3.8。使用 pKa 值,可以看出乳酸是比乙酸强的酸。
pKa 和缓冲能力
除了使用 pKa 测量酸的强度外,它还可用于选择缓冲液。这是可能的,因为 pKa 和 pH 之间的关系:
pH = pKa + log10 ([A -] / [AH]) 其中括号用于表示酸及其共轭碱的浓度。
该等式可改写为: Ka / [H +] = [A -] / [AH] 这表明当一半的酸已解离时,pKa 和 pH 值相等。当 pKa 和 pH 值非常接近时,一个物种的缓冲能力,或者它维持溶液 pH 值的能力最大。因此,在选择缓冲液时,最好选择 pKa 值接近化学溶液目标 pH 值的缓冲液。