Hvad er $ \ text {p} K_ \ text {a} $ af vand ? En simpel google-søgning giver værdien $ 15,74 $ , men dette websted og dette papir siger det “s 14,0 $ $ .
Ifølge min forståelse skal det rigtige svar være $ 14.0 $ :
$$ \ text {p} K _ {\ text {a}} = – \ log ([\ ce {H +}] [\ ce {OH -}]) $$
For $ 25 ~ \ text {° C} $ : $$ [\ ce {H +}] [\ ce {OH-} ] = 10 ^ {- 14} = K _ {\ text {w}} $$
Således følger $ \ text {p} K_ { \ text {a}} = 14 $ .
Kan du fortælle mig, hvilken værdi der er korrekt, og hvorfor?
Kommentarer
- Læste du det papir, du linker til? Jeg kiggede igennem det, og det ser ud til at forsøge at forklare, hvor denne uoverensstemmelse kommer fra.
- @tschoppi ja jeg læste papiret, men det forvirrer mig bare meget mere
- Brug 14, da dette er hvad alle (termodynamiske) værditabeller er baseret på. Forskellen mellem værdier er i ' standardtilstande ' anvendt. Den normale (termodynamiske) er at anvende det rene opløsningsmiddel (vand) som standardtilstand, hvilket effektivt betyder via aktiviteten at erstatte vandkoncentrationen med 1 i ligevægtskonstantligningen. Fra side 20 i det papir, du citerer, er et resumé af, hvordan vi gør dette. 15.74 opstår ved at inkludere vandkoncentrationen som 55,3 molar.
- Svarende til det papir, du giver, men måske mere kondenseret: chem.libretexts.org/Bookshelves / Organic_Chemistry / …
- Se også dette spørgsmål
Svar
Ionproduktet af vand udtrykkes normalt som $$ K_ \ mathrm {w} = [\ ce {H +}] [\ ce {OH -}] $$ Ved en temperatur på $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ , dens værdi er ca. $ K_ \ mathrm {w} = 10 ^ {- 14} $ eller $ \ mathrm pK_ \ mathrm {w} = 14 $ .
Imidlertid skal ionproduktet af vand ikke forveksles med syredissociationskonstanten for vand.
Generelt er dissociationskonstanten for den forenklede reaktion $$ \ ce {HA < = > A- + H +} $$ er defineret som $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {A -}] [\ ce {H +} ]} {[\ ce {HA}]} $$ Således i tilfælde af vand $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH- }] [\ ce {H +}]} {[\ ce {H2O}]} $$ Koncentrationen af rent vand ved en temperatur på $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ er $ c = 55.345 \ \ mathrm {mol \ l ^ {- 1}} $ . Derfor $$ \ begin {align} K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH -}] [\ ce {H +}]} {[\ ce { H2O}]} = \ frac {10 ^ {- 14}} {55.345} = 1.807 \ times10 ^ {- 16} = 10 ^ {- 15.74} \ end {align} $$ eller $$ \ mathrm pK_ \ mathrm {a} = 15.74 $$
Kommentarer
- hej Sir, Jeg kender denne beregning, men jeg spurgte, at hvilken værdi af 2 generelt vil blive brugt til sammenligning af sur styrke
Svar
Hvis du læser hele papiret, bør du se diskussionen om $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ er $ 14 $ eller $ 15,7 $ .
Fra et termodynamisk punkt er din antagelse korrekt, og $ 14 $ er den “korrekte” værdi. I papiret nævner de, at
… anførte værdier ofte er baseret på konventioner, der adskiller sig fra de termodynamiske.
Kommentarer
- Så hvilken værdi der er korrekt til daglig brug, fordi det skaber en masse forskel, en værdi gør det mindre surt end methanol og andet don ' t.
- Så længe du arbejder med dit vand som opløsningsmiddel, skal du bruge 14. Der kan være mindre tilfælde, hvor vand er en reaktant, hvor den har en højere pKa, men normalt betragtes den som 14.