Verschil tussen pH en pKa

2024 Auteur: Alex Aldridge | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 13:46

pH vs pKa

Normaal gesproken identificeren we een zuur als een protondonor. Zuren hebben een zure smaak. Limoensap, azijn zijn twee zuren die we bij ons thuis tegenkomen. Ze reageren met basen waarbij water wordt geproduceerd en reageren met metalen om H_{2 te vormen; dus verhoog de metaalcorrosiesnelheid. Het vermogen om een proton af te staan is kenmerkend voor een zuur, en pH, PKa-waarden worden berekend op basis van deze eigenschap.}

pH

pH is een schaal die kan worden gebruikt om de zuurgraad of basiciteit in een oplossing te meten. De schaal heeft cijfers van 1 tot 14. pH 7 wordt als een neutrale waarde beschouwd. Van zuiver water wordt gezegd dat het pH 7 heeft. In de pH-schaal zijn 1-6 zuren weergegeven. Zuren kunnen in twee worden onderverdeeld, op basis van hun vermogen om te dissociëren en protonen te produceren. Sterke zuren zoals HCl, HNO₃ worden volledig geïoniseerd in een oplossing om protonen te geven. Zwakke zuren zoals CH_{3COOH dissociëren gedeeltelijk en geven minder protonen. Een zuur met pH 1 is naar verluidt erg sterk en naarmate de pH-waarde stijgt, neemt de zuurgraad af. Daarom duiden pH-waarden van meer dan 7 op basiciteit. Naarmate de basiciteit toeneemt, zal de pH-waarde ook toenemen en zullen sterke basen een pH-waarde van 14 hebben.}

pH-schaal is logaritmisch. Het kan als volgt worden geschreven in verhouding tot de H^{+ concentratie in de oplossing.}

pH=-log [H^+]

In een basisoplossing zijn er geen H⁺s. Daarom kan in een dergelijke situatie pOH worden bepaald uit de –log [OH^{–] waarde.}

Sinds, pH + pOH=14; De pH-waarde van een basische oplossing kan ook worden berekend. Er zijn pH-meters en pH-papier in laboratoria, waarmee de pH-waarden direct kunnen worden gemeten. pH-papier geeft de pH-waarden bij benadering, terwijl pH-meters nauwkeurigere waarden geven.

pKa

Zuurgraad is de toestand waarin het een zuur is. Dit heeft te maken met de mate waarin het een zuur is. Zuren kunnen in twee worden onderverdeeld, op basis van hun vermogen om te dissociëren en protonen te produceren. Sterke zuren zoals HCl, HNO₃ worden in een oplossing volledig geïoniseerd, waardoor protonen ontstaan. Zwakke zuren zoals CH₃COOH dissociëren gedeeltelijk en geven minder protonen. K_{a is de zuurdissociatieconstante. Het geeft een indicatie van het vermogen van een zwak zuur om een proton te verliezen. In een waterig medium is een zwak zuur in evenwicht met zijn geconjugeerde base, zoals weergegeven in het onderstaande voorbeeld.}

CH₃COOH_(aq) + H₂O _(l) CH₃COO^–_(aq) + H 3_O+(aq)

Het evenwicht voor het bovenstaande kan worden geschreven als, E=[CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] [H2O]

Deze vergelijking kan worden herschreven zoals hieronder, waarbij de constante wordt gewijzigd in een zuurdissociatieconstante.

Ka=[CH3COO–] [H3O+] / [CH3COOH]

Het omgekeerde van de logaritmewaarde van Ka is de pKa-waarde. Dit is een andere manier om de zuurgraad uit te drukken.

pKa=-log K_a

Voor een sterker zuur is de Ka-waarde groter en de pKa-waarde kleiner. En voor een zwak zuur is het tegenovergestelde het geval.

Wat is het verschil tussen pH en pKa?

• pH is het omgekeerde van de logaritme van de H^{+ concentratie. pKa is de logaritme van de Ka-waarde.}

• pH geeft een idee over de hoeveelheid H^{+ionen die in het medium aanwezig zijn. pKa-waarde geeft een idee aan welke kant het evenwicht de voorkeur heeft (de mate van zuurdissociatie).}

• Zowel pH als pKa zijn gerelateerd aan de Henderson-Hasselbalch-vergelijking: pH=pKa + log ([A^–]/[HA])