Hauptunterschied – pKa vs. pKb
pKa und pKb sind gebräuchliche Begriffe in der Chemie, die als Dissoziationskonstanten bekannt sind. pKa ist die Säuredissoziationskonstante und pKb ist die Basendissoziationskonstante. Diese Begriffe werden verwendet, um das Arbeiten mit sehr großen oder sehr kleinen Werten zu erleichtern. Das „p“in diesen Begriffen steht für „negativer Logarithmus“. Der Hauptunterschied zwischen pKa und pKb besteht darin, dass pKa der negative Logarithmus von Ka ist, während pKb der negative Logarithmus von Kb ist.
Was ist pKa?
pKa ist der negative Logarithmus von Ka. Ka ist die Säuredissoziationskonstante einer Lösung. Es ist ein quantitatives Maß für die Stärke einer Säure in einer Lösung. Säuren sind chemische Verbindungen, die ein oder mehrere Wasserstoffionen (Protonen) an eine Lösung abgeben können. Wenn die Säuredissoziation konstant ist; Ka höher ist, bedeutet dies, dass Säure vollständig (oder fast vollständig) in Ionen dissoziiert ist, die Wasserstoffionen bilden. Dann zeigt es an, dass Säure eine starke Säure ist. Da pKa der negative logarithmische Wert von Ka ist, ist pKa ein kleinerer Wert für starke Säuren.
pKa=-log10Ka
Senken Sie den pKa-Wert, desto stärker ist die Säure. Je höher der pKa-Wert, desto schwächer ist die Säure. Durch Betrachten der pKa-Werte verschiedener Säuren kann man die relativen Säurestärken vergleichen. Anstatt Ka-Werte zu verwenden, werden die pKa-Werte gemeinsam verwendet, weil es einfacher ist, mit sehr großen oder sehr kleinen Zahlen mit kleinen Dezimalstellen zu arbeiten.
Abbildung 01: Die pKa-Werte von Phenol und Nitrophenol: Nitrophenol ist eine stärkere Säure als Phenol, da es im Vergleich zu Nitrophenol einen kleineren pKa-Wert hat.
Neben dem Vergleich der Säurestärke werden pKa-Werte auch zur Auswahl geeigneter Puffer verwendet. Gemäß der Henderson-Hasselbalch-Gleichung besteht ein Zusammenhang zwischen pH und pKa eines Systems.
pH=pKa + log10([A–]/[AH])
für die Dissoziation von HA-Säure. Diese Gleichung kann wie folgt umgeschrieben werden.
Ka/[H+]=[A–]/[AH]
Nach dieser Gleichung sind pKa- und pH-Wert desselben Systems gleich, wenn die Hälfte der Säure dissoziiert ist. Da die Pufferkapazität eines Systems seine Fähigkeit ist, den pH-Wert einer Lösung aufrechtzuerh alten, sollte ein Puffer ausgewählt werden, bei dem pKa und pH sehr nahe beieinander liegen.
Was ist pKb?
pKb ist der negative Logarithmus von Kb. Kb ist die Basendissoziationskonstante. Es wird verwendet, um die Stärke einer Base quantitativ zu bestimmen. Wenn eine Base in Wasser gelöst wird, dissoziiert sie in Ionen, die eine basische Lösung bilden. Starke Basen dissoziieren vollständig. Schwache Basen dissoziieren teilweise.
pKb=-log10Kb
Das „p“in pKb steht für „negativer Logarithmus“. Da die meisten Kb-Werte sehr groß oder sehr klein sind, werden negative Logarithmen dieser Werte verwendet, um die Handhabung zu vereinfachen. Daher kann ein großer Kb-Wert durch einen kleinen pKb-Wert mit kleinen Nachkommastellen charakterisiert werden.
Was ist die Beziehung zwischen pKa und pKb?
Die Beziehung zwischen Ka und Kb ist wie folgt angegeben.
Kw=Ka. Kb
Dann ist die Beziehung zwischen pKa und pKb gegeben als (bei 25oC)
pKa + pKb=14
Was ist der Unterschied zwischen pKa und pKb?
pKa vs. pKb |
|
| pKa ist der negative Logarithmus von Ka. | pKb ist der negative Logarithmus von Kb. |
| Natur | |
| pKa wird für Säuren angegeben. | pKb wird für Basen angegeben. |
| Beziehung mit Dissoziationskonstante | |
| pKa hängt mit der Säuredissoziationskonstante zusammen. | pKb hängt mit der Basendissoziationskonstante zusammen. |
| Hinweise | |
| Je kleiner der pKa-Wert, desto stärker die Säure. | Je kleiner der pKb-Wert, desto schwächer die Base. |
Zusammenfassung – pKa vs. pKb
pKa und pKb werden verwendet, um die Stärke von Säuren bzw. Basen zu vergleichen. pKa ist für Säuredissoziationen angegeben. pKb ist für die Dissoziation von Basen angegeben. Der Unterschied zwischen pKa und pKb besteht darin, dass pKa der negative Logarithmus von Ka ist, während pKb der negative Logarithmus von Kb ist.
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