Vad är en dissociation konstant?
En dissociationskonstant är ett mått på hur lätt en förening kommer att delas upp i joner när den tillsätts till ett lösningsmedel. Föreningar som har en hög dissociationskonstant gynnar den högra sidan av jämvikten, det vill säga bildningen av joner. Den vanligaste användningen av dissociationskonstanter är att bestämma styrkan hos syror och baser i vattenhaltiga lösningar.
Johannes Nicolaus Brønsted och Thomas Martin Lowry definierade syror som protondonatorer och baser som protonacceptorer. När den tillsätts till vatten kommer en sur förening lätt att jonisera, ge en positivt laddad väteatom eller proton. Styrken hos syran som bildas är relaterad till stabiliteten hos den jon som bildas när väteatomen doneras.
En syra med den allmänna formeln HA kommer att dissocieras i vatten enligt beskrivningen av ekvationen HA + H20 -> H + (aq) + A - (aq) , där H20 är vatten, H + är en positivt laddad vätejon , även kallad en proton, och A - är den negativa jonen som bildas när protonen doneras. Syredissociationskonstanten Ka är lika med [H + ] [A - ] / [HA], där de fyrkantiga konsolerna anger koncentrationerna för respektive förening eller jon. Starka syror föredrar höger om denna ekvation, och svaga syror, såsom ättiksyra, kommer bara att dissocieras något, vilket innebär att de gynnar ekvationens vänstra sida.
När den tillsätts till vatten, dissocieras väteklorid lätt för att bilda saltsyra. K-värdet för saltsyra är mellan 106 mol per liter och 10 mol per liter. Detta innebär att det kommer att finnas hundratusentals fler dissocierade joner än icke-dissocierade molekyler i saltsyra. Mätningen av vätejonkoncentrationen i en lösning är en annan metod för att mäta syrahållfasthet. Detta kallas potenzväte (pH) och ges av ekvationen pH = -log 10 [H + ]. Starkt sura lösningar med hög H + -koncentration har lågt pH.
Vatten har också sura egenskaper, men mycket mindre än saltsyra eller till och med ättiksyra. Den elektriska ledningsförmågan hos en lösning beror på närvaron av joner i den lösningen, så styrkan hos en syra kan bestämmas genom att mäta dess konduktivitet med hjälp av en elektrod. Av detta följer att helt rent, destillerat vatten borde vara icke-ledande, men detta är inte fallet. Detta beror på att vatten själv dissocierar och bildar väte och hydroxidjoner. Denna dissociation är mycket svag och kallas den joniska produkten av vatten, KW .
En analog relationskonstant finns för att beskriva basernas styrka. En allmän bas, B, kommer att få vatten att dissociera och bilda BH + och OH - hydroxidjoner. Styrkan hos denna bas ges av basdissociationskonstanten Kb , som är lika med [BH + ] [OH - ] / [B]. Basens styrka beror på BH + -jonens stabilitet. Natriumhydroxid eller kaliumhydroxid bildar mycket stabila baser och har därför höga värden för Kb .