Moc kwasu
Z Wikipedii
Moc kwasu to ilościowa miara jego chemicznej „siły działania”. Miarą tej mocy jest zazwyczaj ujemny logarytm dziesiętny ze stałej dysocjacji kwasu w danych warunkach, oznaczany skrótem pKa.
- pKa = - log10[Ka]
gdzie Ka to stała dysocjacji kwasu.
Czym pKa jest mniejsze tym moc kwasu jest większa.
Np: dla kwasu solnego w wodzie:
- HCl + H2O -> H3O+ + Cl-
Ka = [H3O+][Cl-]/[HCl][H2O] = ~ 107
a zatem pKa kwasu solnego w wodzie wynosi -7.
Moc kwasów w tych samych warunkach zewnętrznych zależy od ich struktury chemicznej. W przypadku prostych kwasów nieorganicznych, zarówno w tych zawierających tlen w swojej strukturze (np: H2SO4, jak i beztlenowych (np: HCl), moc kwasu wzrasta wraz ze wzrostem elektroujemności centralnego atomu w reszcie kwasowej. W przypadku kwasów organicznych zależności te są bardziej złożone.
- pKa niektórych kwasów:
Nazwa kwasu | pKa |
Kwas jodowodorowy: (HI) | -10 |
Kwas solny: (HCl) | -7 |
Kwas azotowy (HNO3) | -3.33 |
Kwas siarkowy: (H2SO4) | -3 (x) |
Kwas fosforowy: (H3PO4) | +2.12 (x) |
(x) = pKa1
Kwasy, które posiadają więcej niż jeden atom wodoru w cząsteczce posiadają zwykle więcej wartości pKa odpowiadające odrywaniu się kolejnych protonów (jonów wodorowych H+) w trakcie dysocjacji. Zazwyczaj pKa pierwszego etapu dysocjacji jest znacznie mniejsze od pozostałych, a zatem można powiedzieć, że pierwszy odrywający się atom wodoru jest „bardziej kwaśny” od pozostałych. Np: dla kwasu fosforowego (H3PO4), pKa1 = 2.12, pKa2 = 7.21, pKa3 = 12.67
Moc kwasu określa m.in zdolność do wypierania reszty kwasowej z soli. Kwas o większej mocy w reakcji z daną solą wypiera resztę kwasową pochodzącą ze słabszego kwasu. Kwas o mniejszej mocy nie będzie natomiast z solą mocniejszego kwasu w ogóle reagował.
Dane o pKa pochodzą z: Adam Bielański, Podstawy Chemii Nieorganicznej, PWN, W-wa 1994, T2, str. 356-361
Zobacz też: skala pH, Moc zasady, Superkwas