De zuurdissociatieconstante is de evenwichtsconstante van de dissociatie reactie van een zuur en wordt aangegeven door Keen. Deze evenwichtsconstante is een kwantitatieve maat voor de sterkte van een zuur in een oplossing. Keen wordt gewoonlijk uitgedrukt in eenheden van mol / L. Er zijn tabellen met zure dissociatieconstanten, voor gemakkelijke referentie. Voor een waterige oplossing, de algemene vorm van het evenwicht reactie is:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
waarbij HA een zuur is dat dissocieert in de geconjugeerde base van het zuur A- en een waterstofion dat combineert met water om het hydroniumion H te vormen3O+. Wanneer de concentraties van HA, A-en H3O+ niet meer veranderen in de tijd, de reactie is in evenwicht en de dissociatieconstante kan worden berekend:
Keen = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
waarbij de vierkante haakjes concentratie aangeven. Tenzij een zuur extreem geconcentreerd is, wordt de vergelijking vereenvoudigd door de concentratie water als een constante te houden:
HA ⇆ A- + H+
Keen = [A-] [H+] / [HA]
De zuurdissociatieconstante is ook bekend als de zuurgraad constant of zuurionisatieconstante.
Betreffende Ka en pKa
Een gerelateerde waarde is pKeen, wat de logaritmische zuur dissociatieconstante is:
pKeen = -log10Keen
Ka en pKa gebruiken om het evenwicht en de sterkte van zuren te voorspellen
Keen kan worden gebruikt om de evenwichtspositie te meten:
- Als Keen groot is, heeft de vorming van de producten van de dissociatie de voorkeur.
- Als Keen is klein, heeft het onopgeloste zuur de voorkeur.
Keen kan worden gebruikt om te voorspellen de sterkte van een zuur:
- Als Keen is groot (pKeen is klein) dit betekent dat het zuur meestal gedissocieerd is, dus het zuur is sterk. Zuren met een pKeen minder dan ongeveer -2 zijn sterke zuren.
- Als Keen is klein (pKeen is groot), er is weinig dissociatie opgetreden, dus het zuur is zwak. Zuren met een pKeen in het bereik van -2 tot 12 in water zijn zwakke zuren.
Keen is een betere maat voor de sterkte van een zuur dan pH omdat het toevoegen van water aan een zure oplossing zijn zuurevenwichtsconstante niet verandert, maar de H verandert+ ionenconcentratie en pH.
Ka Voorbeeld
De zure dissociatieconstante, Keen van de zuur HB is:
HB (aq) ↔ H+(aq) + B-(aq)
Keen = [H+] [B-] / [HB]
Voor de dissociatie van ethaanzuur:
CH3COOH(aq) + H2O(l) = CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
Keen = [CH3COO-(aq)] [H3O+(aq)] / [CH3COOH(aq)]
Zure dissociatieconstante Van pH
De zure dissociatieconstante kan worden gevonden als de pH bekend is. Bijvoorbeeld:
Bereken de zuurdissociatieconstante Keen voor een 0,2 M waterige oplossing van propionzuur (CH3CH2CO2H) die een pH-waarde van 4.88 bleek te hebben.
Om het probleem op te lossen, schrijft u eerst de chemische vergelijking voor de reactie. Je zou moeten kunnen herkennen dat propionzuur een is zwak zuur (omdat het niet een van de is sterke zuren en het bevat waterstof). De dissociatie in water is:
CH3CH2CO2H + H2 ⇆ H3O+ + CH3CH2CO2-
Stel een tabel op om de initiële omstandigheden, verandering in omstandigheden en evenwichtsconcentratie van de soort bij te houden. Dit wordt soms een ICE-tabel genoemd:
| CH3CH2CO2H | H3O+ | CH3CH2CO2- | |
| Aanvankelijke concentratie | 0,2 M | 0 M | 0 M |
| Verandering in concentratie | -x M | + x M | + x M |
| Evenwichtsconcentratie | (0,2 - x) M | x M | x M |
x = [H3O+
Gebruik nu de pH-formule:
pH = -log [H3O+]
-pH = log [H3O+] = 4.88
[H3O+ = 10-4.88 = 1,32 x 10-5
Sluit deze waarde aan voor x om op te lossen voor Keen:
Keen = [H3O+] [CH3CH2CO2-] / [CH3CH2CO2H]
Keen = x2 / (0,2 - x)
Keen = (1,32 x 10-5)2 / (0,2 - 1,32 x 10-5)
Keen = 8,69 x 10-10