Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Syrakonstanten Ka

Syrakonstanten KaVideogenomgång (flippat klassrum)

\(K_\text{a}\) – ett mått på syrans styrka

Har vi inte redan ett mått på syrans styrka i pH?

  • NEJ!!

Varför inte?

  • pH talar bara om surhetsgraden, inte syrans styrka

Repetera: Vad är en stark syra?

  • Fullständigt protolyserad

Låtom oss betrakta en kemisk reaktion! :-)

HAc + H2O ⇌ Ac + H3O+

Vi kan förstås ställa upp en jämviktskonstant för denna! smile

\(K = \frac {[\text{H}_3\text{O}^+][\text{Ac}^-]}{[\text{H}_2\text{O}][\text{HAc}]}\)

Ett litet problem bara: Vilken är vattnets koncentration?

  • För utspädda lösningar kan vi anta att vattnets koncentration är samma som i rent vatten, och kan ses som konstant

Då får vi att:

\(\underbrace{[\text{H}_2\text{O}] \cdot K}_{= K_{\text{a}}} = \frac {[\text{H}_3\text{O}^+][\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]}\)

och alltså 

\(K_{\text{a}} = \frac {[\text{H}_3\text{O}^+][\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]}\)

\(K_{\text{a}}\) kallas för syrakonstanten.

Vi förenklar ytterligare:

HAc ⇌ Ac + H+

 

Annons

 

\(K_{\text{a}} = \frac {[\text{H}^+][\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]}\)

Hur stark är egentligen ättiksyran?

0,100 M HAc har pH = 2,87. Vilken är syrakonstanten \(K_\text{a}\)?

Lösning

När ättiksyran protolyseras uppstår följande jämvikt:

HAc ⇌ H+ + Ac

Eftersom vi vet pH, kan vi börja med att beräkna [H+]:

\([\text{H}^+] = 10^{-\text{pH}}\text{M} = 10^{-2,87}\text{M} = 1,3... \cdot 10^{-3}\text{M}\)

Sedan tar vi och tittar på koncentrationerna vid jämvikt:

 

[HAc]

[H+]

[Ac]

 

Före protolys:

\(0,100\)

\(0\)

\(0\)

M

Ändring:

\(-0,0013…\)

\(+0,0013…\)

\(+0,0013…\)

M

Vid jämvikt:

\(0,098…\)

\(0,0013…\)

\(0,0013…\)

M

Till sist beräknar vi \(K_\text{a}\):

\(K_{\text{a}} = \frac {[\text{H}^+][\text{Ac}^-]}{[\text{HAc}]} = \frac {0,0013…\text{M} \cdot 0,0013…\text{M}}{0,098…\text{M}} =\)

\(= 1,8445836\cdot 10^{-5}\text{M} \approx 1,8\cdot 10^{-5} \text{M}\)

Svaga syror och \(K_\text{a}\)

För svaga syror HA gäller att:

  1. HA ⇌ A- + H+
  2. \(K_{\text{a}} = \frac {\left[\text{H}^+\right]\left[\text{A}^-\right]}{[\text{HA}]}\), \(K_{\text{a}}\) har enheten M.
  3. [H+] = [A] << [HA]

Lite matematik med \(K_\text{a}\)

Precis som med pH:

  • \(\text{p}K_{\text{a}} = -\lgK_{\text{a}}\)
  • \(K_{\text{a}} = 10^{-\text{p}K_{\text{a}}}\text{M}\)

 

   
[Ingen än…]