Definisi pH, pKa, Ka, pKb, dan Kb
Ada skala terkait dalam kimia yang digunakan untuk mengukur seberapa asam atau basa suatu larutan dan kekuatan asam dan basa . Meskipun skala pH paling umum, perhitungan pKa , Ka , pKb , dan Kb adalah juga sering digunakan untuk mengukur reaksi asam-basa. Berikut adalah penjelasan tentang persyaratan dan bagaimana perbedaan satu sama lain.
1. Apa Arti "p"?
Setiap kali Anda melihat "p" di depan nilai, seperti pH, pKa , dan pKb, itu berarti Anda sedang berhadapan dengan nilai -log setelah "p". Sebagai contoh, pKa adalah -log dari Ka. Karena cara fungsi log bekerja, pKa yang lebih kecil berarti Ka yang lebih besar. pH adalah -log konsentrasi ion hidrogen, dan sebagainya.
2. Rumus dan Definisi untuk Konstanta pH dan Keseimbangan
pH dan pOH saling terkait, seperti halnya Ka, pKa, Kb, dan pKb. Jika Anda tahu pH, Anda bisa menghitung pOH. Jika Anda tahu konstanta kesetimbangan, Anda bisa menghitung yang lain.
3. Tentang pH
pH adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen, [H +], dalam larutan (air) berair. Skala pH berkisar dari 0 hingga 14. Nilai pH rendah menunjukkan keasaman, pH 7 netral, dan nilai pH tinggi menunjukkan alkalinitas. Nilai pH dapat memberi tahu Anda apakah Anda berurusan dengan asam atau basa, tetapi ia menawarkan nilai terbatas yang menunjukkan kekuatan sebenarnya dari asam basa. Rumus untuk menghitung pH dan pOH adalah:
- pH = - log [H +]
- pOH = - log [OH-]
Pada 25 derajat Celcius:
- pH + pOH = 14
4. Memahami Ka dan pKa
Ka, pKa, Kb, dan pKb paling membantu ketika memprediksi apakah suatu spesies akan menyumbang atau menerima proton pada nilai pH tertentu. Mereka menggambarkan tingkat ionisasi asam atau basa dan merupakan indikator sebenarnya dari kekuatan asam atau basa karena menambahkan air ke dalam larutan tidak akan mengubah konstanta kesetimbangan. Ka dan pKa berhubungan dengan asam, sedangkan Kb dan pKb berhubungan dengan basa. Seperti pH dan pOH , nilai-nilai ini juga menjelaskan ion hidrogen atau konsentrasi proton (untuk Ka dan pKa) atau konsentrasi ion hidroksida (untuk Kb dan pKb).
Ka dan Kb saling berhubungan satu sama lain melalui konstanta ion untuk air, Kw:
- Kw = Ka x Kb
Ka adalah konstanta disosiasi asam. pKa hanyalah -log dari konstanta ini. Demikian pula, Kb adalah konstanta disosiasi dasar, sedangkan pKb adalah -log dari konstanta. Konstanta disosiasi asam dan basa biasanya dinyatakan dalam satuan mol per liter (mol /L). Asam dan basa terdisosiasi sesuai dengan persamaan umum:
- HA + H 2 O ⇆ A - + H 3 O +
- HB + H 2 O ⇆ B + + OH -
Dalam formula, A berarti asam dan B untuk basa.
- Ka = [H +] [A -] / [HA]
- pKa = - log Ka
- setengah dari titik ekivalen, pH = pKa = -log Ka
Nilai Ka yang besar menunjukkan asam kuat karena itu berarti asam sebagian besar terdisosiasi menjadi ion-ionnya. Nilai Ka yang besar juga berarti pembentukan produk dalam reaksi disukai. Nilai Ka yang kecil berarti sedikit asam yang terlepas, sehingga Anda memiliki asam lemah. Nilai Ka untuk kebanyakan asam lemah berkisar antara 10 -2 hingga 10 -14 .
PKa memberikan informasi yang sama, hanya dengan cara yang berbeda. Semakin kecil nilai pKa, semakin kuat asam. Asam lemah memiliki pKa mulai 2-14.
5. Memahami Kb dan pKb
Kb adalah konstanta disosiasi dasar. Konstanta disosiasi basa adalah ukuran seberapa lengkap suatu basa terdisosiasi menjadi ion-ion komponennya dalam air.
- Kb = [B +] [OH -] / [BOH]
- pKb = -log Kb
pKa dan pKb terkait oleh relasi sederhana:
- pKa + pKb = 14
Poin penting lainnya adalah pI. Ini adalah titik isoelektrik. Ini adalah pH di mana protein (atau molekul lain) netral secara listrik (tidak memiliki muatan listrik netto).