Hva er en dissosiasjonskonstant?
En dissosiasjonskonstant er et mål på hvor lett en forbindelse vil dele seg i ioner når den tilsettes et løsningsmiddel. Forbindelser som har en høy dissosiasjonskonstant favoriserer høyre side av likevekten, det vil si dannelsen av ioner. Den vanligste bruken av dissosieringskonstanter er å bestemme styrken til syrer og baser i vandige oppløsninger.
Johannes Nicolaus Brønsted og Thomas Martin Lowry definerte syrer som protondonorer og baser som protonakseptorer. Når den blir tilsatt vann, vil en sur forbindelse lett ioniseres, donere et positivt ladet hydrogenatom eller proton. Styrken til syren som dannes er relatert til stabiliteten til ionet som dannes når hydrogenatomet doneres.
En syre med den generelle formel HA vil dissosieres i vann som beskrevet av ligningen HA + H20 -> H + (aq) + A - (aq) , der H20 er vann, H + er et positivt ladet hydrogenion , også kalt et proton, og A - er det negative ionet som dannes når protonet doneres. Syredissosiasjonskonstanten Ka er lik [H + ] [A - ] / [HA], hvor de firkantede parentesene angir konsentrasjonene til de respektive forbindelser eller ioner. Sterke syrer favoriserer høyre for denne ligningen, og svake syrer, som eddiksyre, vil bare dissosiere litt, noe som betyr at de favoriserer venstre side av ligningen.
Når det tilsettes vann, dissoserer hydrogenklorid lett for å danne saltsyre. K-verdien for saltsyre er mellom 106 mol per liter og 10 mol per liter. Dette betyr at det vil være hundretusener flere dissosierte ioner enn ikke-dissosierte molekyler i saltsyre. Målingen av hydrogenionkonsentrasjonen i en løsning er en annen metode for måling av syrestyrke. Dette kalles potenzhydrogen (pH) og er gitt av ligningen pH = -log 10 [H + ]. Sterkt sure oppløsninger med høy H + -konsentrasjon har lav pH.
Vann har også sure egenskaper, selv om det er mindre enn saltsyre eller til og med eddiksyre. Den elektriske ledningsevnen til en løsning avhenger av tilstedeværelsen av ioner i den løsningen, så styrken til en syre kan bestemmes ved å måle dens ledningsevne ved hjelp av en elektroder. Det følger at helt rent, destillert vann burde være ikke-ledende, men dette er ikke tilfelle. Dette skyldes at vann selv dissosierer for å danne hydrogen og hydroksydioner. Denne dissosiasjonen er veldig svak og kalles det ioniske produktet av vann, KW.
En analog relasjonskonstant eksisterer for å beskrive styrken til baser. En generell base, B, vil føre til at vannet dissosierer for å danne BH + og OH - hydroksydioner. Styrken til denne basen er gitt av basedissosiasjonskonstanten Kb, som er lik [BH + ] [OH - ] / [B]. Styrken til basen avhenger av stabiliteten til BH + -ionet. Natriumhydroksyd eller kaliumhydroksyd danner meget stabile baser og har derfor høye verdier for Kb.