Stała dysocjacji

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Stała dysocjacji (stała jonizacji) – stała równowagi reakcji dysocjacji, czyli rozpadu związków chemicznych na poszczególne jony, zwykle pod wpływem rozpuszczalnika lub silnego pola elektrycznego.

Przykładowo dla kwasu HA, ulegającemu reakcji dysocjacji w wodzie: HA + H2O ⇌ H3O+ + A, stała równowagi K ma postać:

przy czym dla rozcieńczonych roztworów, dla których stężenie wody jest praktycznie stałe, dla uproszczenia stałą dysocjacji definiuje się jako[1]:

Podobnie dla zasady B, ulegającej reakcji: B + H2O ⇌ BH+ + OH, stała dysocjacji w rozcieńczonym roztworze ma postać:

Nawiasy kwadratowe oznaczają stężenie molowe danej substancji.

Zamiast stałej dysocjacji można podać wartość pKa lub pKb, które są miarą mocy odpowiednio kwasu i zasady.

Dla każdego kwasu można podać sprzężoną z nim zasadę, a dla każdej zasady sprzężony z nią kwas (sprzężone pary kwas–zasada) – na przykład dla słabego kwasu octowego CH3COOH sprzężoną zasadą jest anion octanowy CH3COO, a dla słabej zasady amonowej NH3 (lub w formie uwodnionej NH3·H2O) kwasem sprzężonym jest kation amonowy NH4+.

Dla wody (i dla każdego rozpuszczalnika ulegającego autodysocjacji) cząsteczki H2O pełnią funkcję zarówno kwasu, jak i zasady.

Stałe dysocjacji dla sprzężonej pary kwas–zasada spełniają równania:

KaKb = Kw
pKa + pKb = pKw
gdzie Kw jest stałą dysocjacji wody.

Stała dysocjacji sprzężonego kwasu lub zasady jest jednocześnie równa stałej hydrolizy odpowiedniej soli, na przykład Ka dla NH+4 jest równe stałej hydrolizy NH4Cl.

Prawo rozcieńczeń Ostwalda[edytuj]

Dla słabych elektrolitów binarnych, znając stężenie i stopień dysocjacji, można obliczyć przybliżoną wartość stałej dysocjacji, korzystając z prawa rozcieńczeń Ostwalda[2][3]:

gdzie:

Dla bardzo słabych elektrolitów (α « 1) wzór można uprościć do postaci:

Przypisy

  1. G. Kortum, W. Vogel, K. Andrussow. Dissociation constants of organic acids in aqueous solution. „Pure Appl.Chem.”. 1 (2 i 3), s. 187–536, 1960. DOI: 10.1351/pac196001020187. 
  2. Ostwalda prawo rozcieńczeń. W: Encyklopedia techniki. Chemia. Warszawa: WNT, 1965, s. 505.
  3. Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 344–345. ISBN 83-01-13654-5.

Bibliografia[edytuj]