Hvad er en dissociationskonstant?

En dissocieringskonstant er et mål for, hvor let en forbindelse vil opdeles i ioner, når den tilsættes til et opløsningsmiddel. Forbindelser, der har en høj dissociering konstant fordel, højre side af ligevægten, det vil sige dannelsen af ​​ioner. Den mest almindelige anvendelse af dissociationskonstanter er at bestemme styrken af ​​syrer og baser i vandige opløsninger.

Johannes Nicolaus Brønsted og Thomas Martin Lowry definerede syrer som protondonorer og baser som protonacceptorer. Når den tilsættes til vand, vil en sur forbindelse let ionisere, donere et positivt ladet brintatom eller proton. Styrken af ​​den syre, der er dannet, er relateret til stabiliteten af ​​den ion, der dannes, når hydrogenatomet doneres.

En syre af den generelle formel ha vil adskille sig i vand som beskrevet af ligningen ha + h ₂ o -> h + _(aq) + a ^- _(aq) , hvor h ₂ o er vand, h ^{+ -} er den negative ion, der dannes, når protonen doneres. Syredissocieringskonstant K _A er lig med [H ⁺] [A ^-]/[HA], hvor de firkantede parenteser angiver koncentrationerne af de respektive forbindelser eller ioner. Stærke syrer favoriserer højre for denne ligning, og svage syrer, såsom eddikesyre, vil kun adskille sig lidt, hvilket betyder, at de favoriserer venstre side af ligningen.

Når det tilsættes til vand, dissocieres hydrogenchlorid let for at danne saltsyre. K _A -værdien for saltsyre er mellem 10 ⁶ mol pr. Liter og 10 ⁷ mol pr. Liter. Dette betyder, at der vil være hundreder af tusinder mere dissocierede ioner end ikke-dissocierede molekyler i saltsyre. Målingen af ​​hydrogenionkoncentration i en opløsning er en anden metode til måling af syrestyrke. Dette kaldes Potenz Hydrogen (PH)og gives af ligningen ph = -log ₁₀ [H ⁺]. Stærk sure opløsninger med en høj h ⁺ koncentration har en lav ph.

Vand har også sure egenskaber, skønt meget mindre end af saltsyre eller endda eddikesyre. Den elektriske ledningsevne af en opløsning afhænger af tilstedeværelsen af ​​ioner inden for denne opløsning, så styrken af ​​en syre kan bestemmes ved at måle dens ledningsevne ved hjælp af en elektroder. Det følger, at helt rent, destilleret vand burde være ikke-ledende, men dette er ikke tilfældet. Dette skyldes, at vand vil selvdissociere for at danne brint- og hydroxidioner. Denne dissociation er meget svag og kaldes det ioniske produkt af vand, k _w .

Der findes et analogt forholdskonstant for at beskrive baserne af baser. En generel base, B, vil få vand til at dissociere til at danne BH ⁺ og OH ^- hydroxidioner. Styrken af ​​denne base er givet af basisdissociation konstant k _b , whiCH er lig med [bh ⁺] [oh ^-]/[b]. Styrken af ​​basen afhænger af stabiliteten af ​​BH ⁺ ion. Natriumhydroxid eller kaliumhydroxid danner meget stabile baser og har derfor høje værdier for k _b .