산과 염기 산 해리 상수 Ka와 pH

산과 염기

 

proton : 전자를 잃은 수소이온

산 acid : proton을 주는 species

염기 base : proton을 받는 species

짝산 conjugated acid : 염기가 양성자를 받고 나서의 형태

짝염기 conjugated base: 산이 양성자를 주고 나서의 형태

 

 

 

 

Acidity : 얼마나 proton을 잘 잃는지

Basicity :얼마나 proton을 잘 받는지

강산이다 = proton을 잘 잃는다. 이것의 짝염기는 약염기.

강염기다 = proton을 잘 받는다. 이것의 짝산은 약산

 

 

pKa 와 pH

산성물질들의 산성도는 다르다.

예를 들어, 강산은 물 녹였을 때, H+를 더 잘 내주기 때문에 정반응에 의한 생성물이 선호되는 상태로 평형에 도달한다.

 

상대적으로 약한 산의 경우에는 물에 녹였을 때 양성자를 덜 내놓기 때문에 오히려 역반응이 우세하여 반응물이 선호되는 평형에 도달할 수 있다. 이 경향성을 나타내는 지표가 Ka 산해리상수이다. 

 

 

Ka ( 산 해리 상수, acid dissociation constant)

물질이 양성자를 잃는 경향성을 나타냄

산이 물에서 해리되는 반응 H+는 H3O+와 같음

 

 

• [H+]: 해리된 수소 이온의 농도
• [A−]: 짝염기의 농도
• [HA]: 해리되지 않은 산의 농도

Ka가 클수록 강산이다. = 양성자를 잘 잃는다.

pKa를 통해서 acid가 강산인지 약산인지를 비교할 수 있다

 

pKa = -logKa

 

 

 

pKa < 1 매우 강산

1~3 강산

3~5약산

5~15 매우 약산

pKa > 15 매우매우 약산

 

pH란?

용액 내의 양성자의 농도에 로그와 음수를 취한 값.

 

 

pH = -log[H+]

 

 

pH가 낮을수록 용액이 산성이다. 일반적으로 pH 7 보다 작으면 산성 크면 염기성으로 본다. 7이면 중성이다.

 

 

pH와 pKa의 차이

 

pH는 용액의 산성도

pKa는 물질이 양성자를 잃는 경향성을 나타냄. 따라서 pKa는 물질의 고유 특성이다. pH는 상황에 따라 달라진다.