Hva er $ \ text {p} K_ \ text {a} $ av vann ? Et enkelt google-søk gir verdien $ 15,74 $ , men dette nettstedet og dette papiret sier det «s 14,0 $ $ .
I følge min forståelse bør det riktige svaret være $ 14.0 $ :
$$ \ text {p} K _ {\ text {a}} = – \ log ([\ ce {H +}] [\ ce {OH -}]) $$
For $ 25 ~ \ text {° C} $ : $$ [\ ce {H +}] [\ ce {OH-} ] = 10 ^ {- 14} = K _ {\ text {w}} $$
Dermed følger $ \ text {p} K_ { \ text {a}} = 14 $ .
Kan du fortelle meg hvilken verdi som er riktig og hvorfor?
Kommentarer
- Leste du papiret du lenker til? Jeg kikket litt gjennom det, og det ser ut til å prøve å forklare hvor dette avviket kommer fra. mye mer
- Bruk 14, da dette er hva alle (termodynamiske) verditabeller er basert på. Forskjellen mellom verdiene er i ' standardtilstandene ' som brukes. Den normale (termodynamiske) er å bruke det rene løsningsmidlet (vann) som standardtilstand, effektivt betyr dette, via aktiviteten, å erstatte vannkonsentrasjon med 1 i likevektskonstant ligningen. Fra side 20 i papiret du siterer, er et sammendrag av hvordan vi gjør dette. 15.74 oppstår ved å inkludere vannkonsentrasjonen som 55,3 molar.
- I likhet med papiret du gir, men kanskje mer kondensert: chem.libretexts.org/Bookshelves / Organic_Chemistry / …
- Se også dette spørsmålet
Svar
Ionproduktet av vann uttrykkes vanligvis som $$ K_ \ mathrm {w} = [\ ce {H +}] [\ ce {OH -}] $$ Ved en temperatur på $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ , verdien er omtrent $ K_ \ mathrm {w} = 10 ^ {- 14} $ , eller $ \ mathrm pK_ \ mathrm {w} = 14 $ .
Imidlertid må ioneproduktet av vann ikke forveksles med syres dissosiasjonskonstanten i vann.
Vanligvis er dissosiasjonskonstanten for den forenklede reaksjonen $$ \ ce {HA < = > A- + H +} $$ er definert som $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {A -}] [\ ce {H +} ]} {[\ ce {HA}]} $$ Dermed i tilfelle vann $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH- }] [\ ce {H +}]} {[\ ce {H2O}]} $$ Konsentrasjonen av rent vann 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
- hei Sir, Jeg kjenner denne beregningen, men jeg spurte at hvilken verdi av 2 vil bli brukt generelt for sammenligning av sur styrke
Svar
Hvis du leser hele papiret, bør du se diskusjonen om $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ er $ 14 $ eller $ 15,7 $ .
Fra et termodynamisk punkt er antagelsen din riktig, og $ 14 $ er den «riktige» verdien. I avisen nevner de at
… oppførte verdier ofte er basert på konvensjoner som er forskjellige fra de termodynamiske.
Kommentarer
- Så hvilken verdi som er riktig for hverdagsbruk, fordi det skaper mye forskjell en verdi gjør det mindre surt enn metanol og annet ikke ' t.
- Så lenge du jobber med vannet ditt som løsningsmiddel, bør du bruke 14. Det kan være mindre tilfeller der vann er en reaktant der den har en høyere pKa, men vanligvis anses den som 14.