Wat is de $ \ text {p} K_ \ text {a} $ van water ? Een eenvoudige Google-zoekopdracht levert de waarde $ 15,74 $ op, maar deze site en dit artikel zeggen dat het “s $ 14,0 $ is.
Volgens mijn begrip zou het juiste antwoord $ 14,0 $ moeten zijn:
$$ \ text {p} K _ {\ text {a}} = – \ log ([\ ce {H +}] [\ ce {OH -}]) $$
Voor $ 25 ~ \ text {° C} $ : $$ [\ ce {H +}] [\ ce {OH-} ] = 10 ^ {- 14} = K _ {\ text {w}} $$
Zo volgt $ \ text {p} K_ { \ text {a}} = 14 $ .
Kunt u mij vertellen welke waarde correct is en waarom?
Opmerkingen
- Heb je de paper gelezen waarnaar je linkt? Ik heb er doorheen gekeken en het lijkt te proberen uit te leggen waar deze discrepantie vandaan komt.
- @tschoppi ja, ik heb de paper gelezen, maar het verwart me gewoon veel meer
- Gebruik 14, want hierop zijn alle (thermodynamische) waardetabellen gebaseerd. Het verschil tussen de waarden zit in de gebruikte ' standaardstatussen '. De normale (thermodynamische) is om het zuivere oplosmiddel (water) als standaardtoestand te gebruiken, effectief betekent dit, via de activiteit, de waterconcentratie vervangen door 1 in de evenwichtsconstante-vergelijking. Vanaf pagina 20 van de paper die u citeert, is een samenvatting van hoe we dit doen. De 15,74 ontstaat door de waterconcentratie op te nemen als 55,3 molair.
- Vergelijkbaar met het papier dat u aanlevert, maar misschien meer beknopt: chem.libretexts.org/Bookshelves / Organic_Chemistry / …
- Zie ook deze vraag
Antwoord
Het ionenproduct van water wordt gewoonlijk uitgedrukt als $$ K_ \ mathrm {w} = [\ ce {H +}] [\ ce {OH -}] $$ Bij een temperatuur van $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ , de waarde is ongeveer $ K_ \ mathrm {w} = 10 ^ {- 14} $ of $ \ mathrm pK_ \ mathrm {w} = 14 $ .
Het ionenproduct van water moet echter niet worden verward met de zure dissociatieconstante van water.
Over het algemeen de dissociatieconstante voor de vereenvoudigde reactie $$ \ ce {HA < = > A- + H +} $$ wordt gedefinieerd als $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {A -}] [\ ce {H +} ]} {[\ ce {HA}]} $$ Dus in het geval van water $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH- }] [\ ce {H +}]} {[\ ce {H2O}]} $$ De concentratie van zuiver water bij een temperatuur van $ 25 \ ^ \ circ \ mathrm C $ is $ c = 55.345 \ \ mathrm {mol \ l ^ {- 1}} $ . Daarom $$ \ begin {align} K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH -}] [\ ce {H +}]} {[\ ce { H2O}]} = \ frac {10 ^ {- 14}} {55.345} = 1.807 \ times10 ^ {- 16} = 10 ^ {- 15.74} \ end {align} $$ of $$ \ mathrm pK_ \ mathrm {a} = 15.74 $$
Reacties
- hallo meneer, Ik ken deze berekening, maar ik vroeg welke waarde van de 2 in het algemeen zal worden gebruikt voor de vergelijking van de zuursterkte
Answer
Als je de volledige paper leest, zou je de discussie moeten zien of de $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ $ 14 $ of $ 15,7 $ .
Vanuit thermodynamisch oogpunt is uw aanname juist, en $ 14 $ is de “juiste” waarde. In het artikel vermelden ze dat
… vermelde waarden zijn vaak gebaseerd op conventies die verschillen van de thermodynamische.
Reacties
- Dus welke waarde correct is voor dagelijks gebruik, omdat het veel verschil creëert, een waarde maakt het minder zuur dan methanol en andere don ' t.
- Zolang u met uw water als oplosmiddel werkt, moet u 14 gebruiken. Er kunnen kleine gevallen zijn waarin water is een reactant waar het een hogere pKa heeft, maar gewoonlijk wordt het als 14 beschouwd.