水の本当のpKaは何ですか?

水の $ \ text {p} K_ \ text {a} $ とは?単純な google検索では、値 $ 15.74 $ が得られますが、このサイトこの論文 $ 14.0 $ と言っています。

私の理解によると、正解は $ 14.0 $

$$ \ text {p} K _ {\ text {a}} =-\ log([\ ce {H +}] [\ ce {OH-}])$$

For $ 25〜 \ text {°C} $ $$ [\ ce {H +}] [\ ce {OH-} ] = 10 ^ {-14} = K _ {\ text {w}} $$

したがって、 $ \ text {p} K_ {に従います。 \ text {a}} = 14 $

正しい値とその理由を教えてください。

コメント

  • リンク先の論文を読みましたか?一瞥したところ、この不一致の原因を説明しようとしているようです。
  • @tschoppiうん、論文を読んだのですが、混乱してしまいました。より多く
  • 14を使用します。これは、すべての(熱力学的)値のテーブルの基になっているためです。値の違いは、使用される'標準状態'にあります。通常の(熱力学的)ものは、標準状態として純粋な溶媒(水)を使用することです。これは、効果的に、活動を介して、平衡定数方程式で水の濃度を1に置き換えることを意味します。あなたが引用する論文の20ページから、私たちがこれを行う方法の要約があります。 15.74は、水分濃度を55.3モルとして含めることで発生します。
  • 提供する紙と同様ですが、おそらくより凝縮されています: chem.libretexts.org/Bookshelves / Organic_Chemistry / …
  • この質問も参照

回答

水のイオン生成物は通常、 $$ K_ \として表されます。 mathrm {w} = [\ ce {H +}] [\ ce {OH-}] $$ $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ <の温度で/ span>の場合、その値は約 $ K_ \ mathrm {w} = 10 ^ {-14} $ 、または $ \ mathrm pK_ \ mathrm {w} = 14 $

ただし、水のイオン生成物を水の酸解離定数と混同しないでください。

一般に、単純化された反応の解離定数 $$ \ ce {HA < = > A- + H +} $$ $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {A-}] [\ ce {H +}として定義されます]} {[\ ce {HA}]} $$ したがって、水の場合 $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH- }] [\ ce {H +}]} {[\ ce {H2O}]} $$ $ 25 \ ^ \ circ \の温度での純水の濃度mathrm C $ $ c = 55.345 \ \ mathrm {mol \ l ^ {-1}} $ です。したがって、 $$ \ begin {align} K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH-}] [\ ce {H +}]} {[\ ce { H2O}]} = \ frac {10 ^ {-14}} {55.345} = 1.807 \ times10 ^ {-16} = 10 ^ {-15.74} \ end {align} $$ または $$ \ mathrm pK_ \ mathrm {a} = 15.74 $$

コメント

  • こんにちは、サー、私はこの計算を知っていますが、2のどちらの値が一般的に酸性強度の比較に使用されるかを尋ねていました

回答

論文全体を読むと、 $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ $ 14 $ または $ 15.7 $ 。

熱力学的観点から、仮定は正しく、 $ 14 $ は「正しい」値です。論文では、

…記載されている値は、熱力学的値とは異なる規則に基づいていることが多いと述べています。

コメント

  • つまり、どの値が日常の使用に適しているかは、1つの値が大きく異なるため、1つの値が少なくなります。メタノールなどよりも酸性ではありません' t。
  • 水を溶媒として使用する限り、14を使用する必要があります。水がわずかに発生する場合があります。はより高いpKaを持つ反応物ですが、通常は14と見なされます。

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