PKaは、その物質がイオン型と分子型に解離するとき
イオン型:分子型=1:1
になるpHだと言うことはわかったのですが、
pHを変化させた場合、分子型もしくはイオン型が何%の存在比になるのかがいまいちわかりません。
例えば安息香酸だったらPKa4,2だから、
pH4,2のときに50%のイオン型が存在するんですよね?
そうすると、pHを上げた場合(例えば3,2)は
イオン型と分子型は何%ずつになるのかがわかりません。
A-
PKa=-log---- + pH
AH
という式を習ったのでこれを使って計算する方法で
教えていただけると助かるのですが・・・
よろしくお願いします。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
方法としては、やはりpKaの定義から考えていくのが正攻法でしょう。
しかし、pKaとpHの関係式(pKa=-log([A-]/[AH])+pH)がよく理解できているいうことであれば、そちらで説明します。
pKa=pHであれば、-log([A-]/[AH])=0 と言うことになりますので、これを計算すれば、[A-]=[AH]ということで問題ないですね。
仮に、pHを3.2にするのであれば、pKaとpHの関係式より、log([A-]/[AH])=-1 と言うことになりますので、[A-]×10=[AH] となります。
したがって、イオン型:分子型=1:10となり、約9%と91%と言うことになります。
たしかに、この例においては、この方法が計算は簡単ですね。しかし、一般的には溶液のpHがわからない状態での議論を行うことが多いですので、「正攻法」による解法も理解しておく必要があると思います。
No.1
- 回答日時:
Kaの定義は以下の通り。
ここで酸HAが解離してH+とA-になるとします。解離型A-の濃度[A-]、非解離型AHの濃度[AH]のときKa={[H+]*[A-]}/[AH]
pKa=-logKa
ですから、確かに[A-]=[AH]のときKa=[H+]、pH=pKaです。
pKa=4.2のときKa=10^(-4.2)ですから
pH=3.2 つまり[H+]=10^(-3.2)
のとき
Ka={10^(-3.2)}[A-]/[AH]=10^(-4.2)
[A-]/[AH]=10^(-1)=0.1
解離型9.1%、非解離型90.9%になります。
「結果の式」ではなく「定義」で覚えてください。
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