Avainero – happo-ionisaatiovakio vs emäs-ionisaatiovakio
Hapon ionisaatiovakio (Ka, joka tunnetaan myös nimellä happodissosiaatiovakio) antaa kvantitatiivisen mittauksen happomolekyylien ja niiden ionisoituneiden muotojen välillä vallitsevasta tasapainosta. Samoin emäsionisaatiovakio (Kb tai emäsdissosiaatiovakio) antaa kvantitatiivisen mittauksen emäsmolekyylien ja niiden ionisoituneiden muotojen välillä vallitsevasta tasapainosta. Keskeinen ero happoionisaatiovakion ja emäsionisaatiovakion välillä on se, että happoionisaatiovakio antaa kvantitatiivisen mittarin hapon vahvuudesta liuoksessa, kun taas emäsionisaatiovakio antaa kvantitatiivisen mittarin emäksen vahvuudesta liuoksessa.
Ionisaatio on molekyylien erottamista ionilajeiksi (kationit ja anionit). Tasapainovakio on suhde reagoivien aineiden ja tuotteiden välillä, jotka ovat tasapainossa keskenään.
Mikä on happoionisaatiovakio?
Hapon ionisaatiovakio on luku, joka ilmaisee happomolekyylien ja samassa liuoksessa olevien ioniyhdisteiden välisen suhteen. Hapon dissosiaatiovakio on merkitty Ka:lla. Se on liuoksessa olevan hapon vahvuuden kvantitatiivinen mitta. Hapon vahvuus riippuu hapon ionisaatiosta (tai dissosiaatiosta) vesiliuoksessa.
Kuva 01: Esimerkki happoionisaatiosta
Hapon ionisaatio voidaan antaa seuraavasti, HA + H2O ↔ A– + H3O +
Tässä HA on heikko happo, joka hajoaa osittain ioneiksi; anioni tunnetaan kyseisen hapon konjugoituneena emäksenä. Hapon dissosiaatiossa vapautuu protoni (vetyioni; H+). Tämä protoni yhdistyy vesimolekyyliin muodostaen hydronium-ionin (H3O+). Tämän HA-hapon happoionisaatiovakio voidaan antaa seuraavasti,
Ka=[A–][H3O+] / [HA] [H2O]
Ka yleinen muoto on pKa, joka on Ka:n miinus log-arvo. Tämä johtuu siitä, että Ka-arvot ovat hyvin pieniä arvoja ja niitä on vaikea käsitellä. pKa antaa yksinkertaisen numeron, jota on helppo käsitellä. Se voidaan antaa seuraavasti,
pKa=-log(Ka)
Ka- tai pKa-arvoja voidaan käyttää ilmaisemaan hapon vahvuutta.
- Heikoilla hapoilla on alhaisemmat Ka-arvot ja korkeammat pKa-arvot
- Vahvilla hapoilla on korkeammat Ka-arvot ja pienemmät pKa-arvot.
Mikä on perusionisaatiovakio?
Emäksen ionisaatiovakio on luku, joka ilmaisee emäsmolekyylien ja samassa liuoksessa olevien ionilajien välisen suhteen. Tämä on merkitty Kb:llä. Se mittaa emäksen vahvuutta liuoksessa. Mitä suurempi Kb, sitä korkeampi emäksen ionisaatio. Tietylle emäkselle ratkaisussa emäsdissosiaatiovakio voidaan antaa seuraavasti, B + H2O ↔ BH+ + OH–
Kb=[BH+][OH–] / [B][H2 O]
Koska emästen Kb-arvot ovat hyvin pieniä, käytetään Kb:n miinus log-arvoa Kb:n sijaan. Kb:n miinus log-arvo on merkitty pKb:llä. pKb antaa numeron, jota on helppo käsitellä.
pKb=-log(Kb)
Emäksen vahvuus voidaan ilmaista Kb- tai pKb-arvoilla seuraavasti.
- Suurempi emäksen ionisaatiovakion arvo, sitä vahvempi emäs (pienempi pKb)
- Pienennä emäksen ionisaatiovakion arvoa, heikentää emästä (suurempi pKb)
Mitä eroa on happo-ionisaatiovakiolla ja emäs-ionisaatiovakiolla?
Hapan ionisaatiovakio vs emäs-ionisaatiovakio |
|
| Hapon ionisaatiovakio on luku, joka ilmaisee happomolekyylien ja samassa liuoksessa olevien ioniyhdisteiden välisen suhteen. | Emäksen ionisaatiovakio on luku, joka ilmaisee emäsmolekyylien ja samassa liuoksessa olevien ionilajien välisen suhteen. |
| Konsepti | |
| Hapon ionisaatiovakio antaa hapon vahvuuden. | Emäksen ionisaatiovakio antaa emäksen vahvuuden. |
| Lokiarvo | |
| Ka:n miinus log-arvo on pKa. | Kb:n miinus log-arvo on pKb. |
| Vakion arvo | |
| Heikoilla hapoilla on alhaisemmat Ka-arvot ja korkeammat pKa-arvot, kun taas vahvoilla hapoilla on korkeammat Ka-arvot ja pienemmät pKa-arvot. | Heikoilla emäksillä on pienemmät Kb-arvot ja korkeammat pKb-arvot, kun taas vahvoilla emäksillä on korkeammat Kb-arvot ja pienemmät pKb-arvot. |
Yhteenveto – Happo-ionisaatiovakio vs emäs-ionisaatiovakio
Hapon ionisaatiovakio ja emäs-ionisaatiovakio ovat happo- ja emäsvahvuuden mittareita. Ero happo-ionisaatiovakion ja emäs-ionisaatiovakion välillä on se, että happoionisaatiovakio antaa kvantitatiivisen mittarin hapon vahvuudesta liuoksessa, kun taas emäs-ionisaatiovakio antaa kvantitatiivisen mittarin emäksen vahvuudesta liuoksessa.
