الفرق بين pH و pKa

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

pH مقابل pKa

عادة ما نحدد الحمض كمانح للبروتون. الأحماض لها طعم حامض. عصير الليمون والخل حمضان نصادفهما في منازلنا. تتفاعل مع القواعد التي تنتج الماء ، وتتفاعل مع المعادن لتشكيل H_{2؛ وبالتالي ، زيادة معدل تآكل المعدن. القدرة على التبرع بالبروتون هي خاصية مميزة للحمض ، ويتم حساب قيم pH ، PKa بناءً على هذه الخاصية.}

الرقم الهيدروجيني

pH مقياس يمكن استخدامه لقياس الحموضة أو القاعدية في المحلول. يحتوي المقياس على أرقام من 1 إلى 14. يعتبر الرقم الهيدروجيني 7 قيمة محايدة. يقال إن الماء النقي يحتوي على الرقم الهيدروجيني 7.في مقياس الأس الهيدروجيني ، يتم تمثيل 1-6 أحماض. يمكن تصنيف الأحماض إلى قسمين ، بناءً على قدرتها على فصل وإنتاج البروتونات. الأحماض القوية مثل HCl ، HNO₃تتأين تمامًا في محلول لإعطاء البروتونات. الأحماض الضعيفة مثل CH_{3COOH تنفصل جزئيًا وتعطي كميات أقل من البروتونات. يقال إن الحمض الذي يحتوي على الرقم الهيدروجيني 1 قوي جدًا ، ومع زيادة قيمة الرقم الهيدروجيني ، تنخفض الحموضة. لذلك ، تشير قيم الأس الهيدروجيني التي تزيد عن 7 إلى الأساسيات. مع زيادة الأساسيات ، ستزداد قيمة الأس الهيدروجيني أيضًا وستكون للقواعد القوية قيمة الأس الهيدروجيني 14.}

مقياس الأس الهيدروجيني لوغاريتمي. يمكن كتابته على النحو التالي بالنسبة إلى تركيز H^{+في الحل.}

pH=-log [H^+]

في الحل الأساسي ، لا يوجد أي H⁺s. لذلك ، في مثل هذه الحالة ، يمكن تحديد pOH من قيمة –log [OH^-].

منذ ذلك الحين ، pH + pOH=14 ؛ يمكن أيضًا حساب قيمة الرقم الهيدروجيني للحل الأساسي. توجد أجهزة قياس الأس الهيدروجيني وأوراق الأس الهيدروجيني في المختبرات ، والتي يمكن استخدامها لقياس قيم الأس الهيدروجيني مباشرة. ستعطي أوراق الأس الهيدروجيني قيمًا تقريبية للأس الهيدروجيني ، بينما تعطي مقاييس الأس الهيدروجيني قيمًا أكثر دقة.

pKa

الحموضة هي حالة كونها حمضية. هذا مرتبط بدرجة كونه حامض. يمكن تصنيف الأحماض إلى قسمين ، بناءً على قدرتها على فصل وإنتاج البروتونات. الأحماض القوية مثل HCl ، HNO₃تتأين تمامًا في محلول ، لإعطاء البروتونات. الأحماض الضعيفة مثل CH₃COOH تنفصل جزئيًا وتعطي كميات أقل من البروتونات. K_{aهو ثابت تفكك الحمض. يعطي مؤشرا على قدرة حامض ضعيف على فقدان البروتون. في وسط مائي ، يكون الحمض الضعيف في حالة توازن مع قاعدته المترافقة كما هو موضح في المثال أدناه.}

CH₃COOH_(aq)+ H₂O_(l)CH₃COO^-_(aq)+ H 3_O+(aq)

يمكن كتابة التوازن لما سبق على النحو التالي

E=[CH3COO-] [H3O +] / [CH3COOH] [H2O]

يمكن إعادة كتابة هذه المعادلة على النحو التالي تغيير الثابت إلى ثابت التفكك الحمضي.

Ka=[CH3COO–] [H3O +] / [CH3COOH]

مقلوب قيمة لوغاريتم كا هو قيمة pKa. هذه طريقة أخرى للتعبير عن الحموضة.

pKa=-log K_a

للحصول على حمض أقوى ، تكون قيمة Ka أكبر ، وقيمة pKa أصغر. وبالنسبة للحمض الضعيف فهو العكس.

ما الفرق بين pH و pKa؟

• pH هو مقلوب لوغاريتم H^{+تركيز. pKa هو لوغاريتم قيمة Ka.}

• يعطي الرقم الهيدروجيني فكرة عن كمية H^{+الأيونات الموجودة في الوسط. تعطي قيمة pKa فكرة عن الجانب المفضل للتوازن (درجة تفكك الحمض).}

• كل من pH و pKa مرتبطان بمعادلة Henderson-Hasselbalch: pH=pKa + log ([A^{-] / [HA])}