Finns det en förklaring?
Hej,
finns det en förklaring kring detta samband, eller är det endast ett konstaterande?
pKa + pKb = 14,00 pH + pOH = 14
Ka*Kb = 10^-14 [H3O+]*[OH-] = 10^-14
Jag är lite osäker på vad du frågar efter, men här kommer ett försök till svar:
Steg 1: Kemister undersöker vattens kemiska egenskaper i olika experiment. Man konstaterar att vatten kan vara både en syra och en bas. Ett annat sätt att skriva det är att skriva jämviktsformeln:
2H2O <-> OH- + H3O+
Detta är alltså något man konstaterar efter att man har gjort experiment.
Steg 2: Kemister som studerar jämvikter upptäcker att det finns jämviktskonstanter, och att det gäller även vattnets autoprotolys. Då kan man skriva formeln , där K är jämviktskonstanten. Detta konstaterar man också efter att ha gjort experiment.
Steg 3: Man gör experiment för att mäta K. Man ser då att det är en så liten andel av vattenmolekylerna som omvandlas till OH- och H3O+ att [H2O] nästan inte ändras, och alltså kan förenklas till ett konstant värde. Då skriver man om uttrycket till . Då kan man införa en ny konstant, Kw, och får . Sedan mäter man de olika koncentrationerna i experiment och kommer fram till att
Steg 4: Sedan är det bara definitionen av pH och logaritmlagarna för att få pH + pOH = 14
Steg 5: Ställ upp Ka*Kb med hjälp av vanliga regler om jämviktskonstant. Använd bråkräkning. Du kommer att få Kw kvar!
Steg 6: Sedan är det bara definitionen av pKa och pKb och logaritmlagarna för att få pKa + pKb = 14
Om du undrar över steg 4-6 så försök själv först, sedan kan du fråga här!
Tack!