Pka-värden
Hej!
Min lärare har förklarat pKa-värden för mig på föjande vis:
"En av de viktiga punkterna att lägga märke till i titrerkurvor, är punkten där hälften av volymen bas tillsatts utav vad som krävs för omslaget. Vid denna punkt är hälften av syran överförd till basformen. Det finns då lika mycket av syra- och basformen i lösningen. Det pH som då råder är lika med syrans pKa-värde, vilket är ett annat sätt att uttrycka syrakonstanten Ka. Sambandet är att pKa= –lgKa. Ju starkare syran är desto högre är dess Ka och desto lägre är dess pKa värde."
Jag förstår inte vad allt detta betyder. Vad menas med att "hälften av syran är överförd till basformen"? Betyder det att hälften av syran har protolyserats? D.v.s. att syran nu är i sin korresponderande basform? Men hur kan det ske, för vid syrabastitrering sker väl neutralisation och inte protolys?
Sen står det också att när det finns lika mycket av syra- och basformen i lösningen, kommer pH vara lika med pKa. Som sagt vet jag inte vad som menas med syraform eller basform. Men trots att jag inte vet vad det betyder exakt, känns det väldigt skumt att säga att pH har ett speciellt värde när det finns lika mycket av syraform och basform i lösingen. Enligt mig borde pH vara 7 om det finns lika mycket syra och bas.
Stenenbert skrev:Hej!
Min lärare har förklarat pKa-värden för mig på föjande vis:
"En av de viktiga punkterna att lägga märke till i titrerkurvor, är punkten där hälften av volymen bas tillsatts utav vad som krävs för omslaget. Vid denna punkt är hälften av syran överförd till basformen. Det finns då lika mycket av syra- och basformen i lösningen. Det pH som då råder är lika med syrans pKa-värde, vilket är ett annat sätt att uttrycka syrakonstanten Ka. Sambandet är att pKa= –lgKa. Ju starkare syran är desto högre är dess Ka och desto lägre är dess pKa värde."
Jag förstår inte vad allt detta betyder. Vad menas med att "hälften av syran är överförd till basformen"? Betyder det att hälften av syran har protolyserats? D.v.s. att syran nu är i sin korresponderande basform? Men hur kan det ske, för vid syrabastitrering sker väl neutralisation och inte protolys?
Ja precis. Innan man har börjat titrera har syralösningen ett visst pH-värde eftersom en viss del av syramolekylerna har protolyserats. Hur stor del som har protolyserats beror på dels vilken syra det är (d v s beror på syrans pKa-värde), dels på syrans koncentration. När man tillsätter bas kommer hydroxidjonerna att reagera med oxoniumjonerna, d v s det sker en neutralisation. Då kommer en del av syramolekylerna att protolyseras, precis så stor del att jämviktsekvationen fortfarande gäller. Detta gör att pH ökar väldigt långsamt. Vid ett visst tillfälle har man tillsatt precis lika mycket hydroxidjoner som det fanns syra från början (ekvivalenspunkten). Då finns det inte längre någon syra kvar utan vid nästa tillsats av bas kommer pH att öka rejält. Vid ekvivalenspunkten är lösningen sammansättning precis likadan som om man hade löst upp t ex natriumacetat i vatten.
Sen står det också att när det finns lika mycket av syra- och basformen i lösningen, kommer pH vara lika med pKa. Som sagt vet jag inte vad som menas med syraform eller basform. Men trots att jag inte vet vad det betyder exakt, känns det väldigt skumt att säga att pH har ett speciellt värde när det finns lika mycket av syraform och basform i lösingen. Enligt mig borde pH vara 7 om det finns lika mycket syra och bas.
Då har du fel. Det är när det finns lika mycket oxoniumjoner som hydroxidjoner i en vattenlösning som är lösningen neutral. Vid rumstemperatur är detta pH lika med 7. Detta skulle man kunna kalla vattnets autoprotolyspunkt, men det är inte vattnets pKa-värde.
Okej, så neutralisationen kommer ske mellan OH- och H3O, istället för att ske mellan basen och syran direkt? Varför kan inte reaktionen ske mellan basen och syran direkt?
Jag ser att Smaragdalena är avstängd en tid framöver. Om någon annan kunde svara hade jag uppskattat det jättemycket.
Någon?
Stenenbert skrev:Varför kan inte reaktionen ske mellan basen och syran direkt?
Vad menar du?
Pikkart skrev:Stenenbert skrev:Varför kan inte reaktionen ske mellan basen och syran direkt?
Vad menar du?
Jag menar, varför kan inte basen och syran reagera utan att de först protolyseras? Liksom varför är det oxoniumjoner och hydroxidjoner som neutraliseras, i stället för att basmolekylen och syramolekylen neutraliserar varandra direkt?
När du sätter en syra till en lösning så kommer syramolekylen (HA) att avge oxoniumjoner och till vilken grad beror på vilken syra du har, precis som Smaragdalena nämnde. Samma sak gäller för baser, fast här produceras hydroxidjoner istället. Sätter du en bas (B) till en lösning så avges hydroxidjoner. Nedan (1) har du när syran dissocierar till dess korresponderande bas och oxoniumjoner, nedan (2) har du när en bas löser sig i vatten och producerar dess korresponderande syra och fria hydroxidjoner.
Tänk nu att du titrerar syran med basen, det innebär att oxoniumjoner kommer att förbrukas då de reagerar med hydroxidjonerna. Det innebär att du tar bort produkter från (1), följden blir att reaktionen förskjuts till höger enligt Le Chatelier's princip, dvs. att fler oxoniumjoner bildas tills dess att syran har förbrukats.
En kontringsfråga, vad är defintionen av pH?
Pikkart skrev:När du sätter en syra till en lösning så kommer syramolekylen (HA) att avge oxoniumjoner och till vilken grad beror på vilken syra du har, precis som Smaragdalena nämnde. Samma sak gäller för baser, fast här produceras hydroxidjoner istället. Sätter du en bas (B) till en lösning så avges hydroxidjoner. Nedan (1) har du när syran dissocierar till dess korresponderande bas och oxoniumjoner, nedan (2) har du när en bas löser sig i vatten och producerar dess korresponderande syra och fria hydroxidjoner.
Tänk nu att du titrerar syran med basen, det innebär att oxoniumjoner kommer att förbrukas då de reagerar med hydroxidjonerna. Det innebär att du tar bort produkter från (1), följden blir att reaktionen förskjuts till höger enligt Le Chatelier's princip, dvs. att fler oxoniumjoner bildas tills dess att syran har förbrukats.
En kontringsfråga, vad är defintionen av pH?
pH = -lg[H3O+]
Men jag har fortfarande problem med min fråga. Jag förstår att oxoniumjoner och hydroxidjoner kommer neutralisera varandra. Men fram till omslagspunkten kommer det alltid finnas en del syramolekyler och basmolekyler i lösningen. När dessa ändå finns, varför reagerar de inte med varandra direkt?
Jag kanske kan ställa frågan på ett annat vis: kommer syror och baser i fast from kunna neutralisera varandra? Då tänker jag mig inte oxonium- och hydroxidjoner, utan jag tänker att syran och basen reagerar "direkt".
Det enkla svaret är att det finns en termodynamisk drivkraft för reaktionen mellan just oxoniumjoner och hydroxidjoner för att bilda vatten.
Det är en sak som jag inte förstår, och det är varför pH = pKa vid halvtitrerpunkten. Olika syror som titreras kommer ha olika pH-värden vid halvtitrerpunkten (de har olika pKa). Men jag förstår inte varför det är så. Varför har syror olika pH-värden vid halvtitrerpunkten?
