Co to jest $ \ text {p} K_ \ text {a} $ wody ? Prosta wyszukiwarka Google zwraca wartość 15,74 $ , ale ta witryna i ten dokument to „s 14,0 $ .
Zgodnie z moim zrozumieniem prawidłowa odpowiedź powinna wynosić 14,0 USD :
$$ \ text {p} K _ {\ text {a}} = – \ log ([\ ce {H +}] [\ ce {OH -}]) $$
Dla 25 $ ~ \ text {° C} $ : $$ [\ ce {H +}] [\ ce {OH-} ] = 10 ^ {- 14} = K _ {\ text {w}} $$
W ten sposób następuje $ \ text {p} K_ { \ text {a}} = 14 $ .
Czy możesz mi powiedzieć, która wartość jest poprawna i dlaczego?
Komentarze
- Czy przeczytałeś artykuł, do którego masz link? Przejrzałem go i wydaje się, że próbuję wyjaśnić, skąd bierze się ta rozbieżność.
- @tschoppi tak, przeczytałem artykuł, ale po prostu mnie to zdezorientowało dużo więcej
- Użyj 14, ponieważ jest to podstawa wszystkich (termodynamicznych) tabel wartości. Różnica między wartościami dotyczy ' standardowych stanów '. Normalnym (termodynamicznym) jest użycie czystego rozpuszczalnika (wody) jako stanu standardowego, co w praktyce oznacza, poprzez aktywność, zastąpienie stężenia wody 1 w równaniu stałej równowagi. Na stronie 20 cytowanej pracy znajduje się podsumowanie tego, jak to robimy. Wartość 15,74 wynika z uwzględnienia stężenia wody jako 55,3 molowego.
- Podobny do dostarczonego papieru, ale być może bardziej skondensowany: chem.libretexts.org/Bookshelves / Organic_Chemistry / …
- Zobacz także to pytanie
Odpowiedź
Iloczyn jonowy wody jest zwykle wyrażany jako $$ K_ \ mathrm {w} = [\ ce {H +}] [\ ce {OH -}] $$ W temperaturze 25 $ \ ^ \ circ \ mathrm C $ , jego wartość to około $ K_ \ mathrm {w} = 10 ^ {- 14} $ lub $ \ mathrm pK_ \ mathrm {w} = 14 $ .
Jednak iloczynu jonów wody nie należy mylić ze stałą dysocjacji kwasowej wody.
Ogólnie rzecz biorąc, stała dysocjacji dla uproszczonej reakcji $$ \ ce {HA < = > A- + H +} $$ jest zdefiniowane jako $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {A -}] [\ ce {H +} ]} {[\ ce {HA}]} $$ Zatem w przypadku wody $$ K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH- }] [\ ce {H +}]} {[\ ce {H2O}]} $$ Stężenie czystej wody o temperaturze 25 $ \ ^ \ circ \ mathrm C $ wynosi $ c = 55,345 \ \ mathrm {mol \ l ^ {- 1}} $ . Dlatego $$ \ begin {align} K_ \ mathrm {a} = \ frac {[\ ce {OH -}] [\ ce {H +}]} {[\ ce { H2O}]} = \ frac {10 ^ {- 14}} {55,345} = 1,807 \ times10 ^ {- 16} = 10 ^ {- 15,74} \ end {align} $$ lub $$ \ mathrm pK_ \ mathrm {a} = 15.74 $$
Komentarze
- witam Szanowny Panie, Znam te obliczenia, ale pytam, która wartość 2 będzie używana ogólnie do porównania siły kwasu
Odpowiedź
Jeśli przeczytałeś cały artykuł, powinieneś zobaczyć dyskusję, czy $ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} $ to 14 $ lub 15,7 $ .
Z punktu widzenia termodynamiki twoje założenie jest poprawne i 14 $ to „poprawna” wartość. W artykule wspominają, że
… podane wartości często są oparte na konwencjach, które różnią się od termodynamicznych.
Komentarze
- Więc która wartość jest poprawna do codziennego użytku, ponieważ stwarza dużą różnicę, jedna wartość czyni ją mniejszą kwaśny niż metanol i inne nie ' t.
- Jeśli używasz wody jako rozpuszczalnika, powinieneś używać 14. Mogą wystąpić drobne przypadki, w których woda jest reagentem, w którym ma wyższe pKa, ale zwykle jest uważany za 14.