Τι είναι η σταθερά διάστασης;

Μια σταθερά διάστασης είναι ένα μέτρο για το πόσο εύκολα μια ένωση θα χωριστεί σε ιόντα όταν προστίθεται σε έναν διαλύτη.Οι ενώσεις που έχουν υψηλή σταθερά διάστασης ευνοούν τη δεξιά πλευρά της ισορροπίας, δηλαδή τον σχηματισμό ιόντων.Η πιο συνηθισμένη χρήση των σταθερών διαχωρισμού είναι να προσδιοριστεί η αντοχή των οξέων και των βάσεων σε υδατικά διαλύματα.Όταν προστίθεται στο νερό, μια όξινη ένωση θα ιονίζει εύκολα, δωρίζοντας θετικά φορτισμένο άτομο υδρογόνου ή πρωτόνιο.Η αντοχή του οξέος που σχηματίζεται σχετίζεται με τη σταθερότητα του ιόντος που σχηματίζεται όταν δοθεί το άτομο υδρογόνου.

Ένα οξύ του γενικού τύπου HA θα διαχωριστεί στο νερό όπως περιγράφεται από την εξίσωση HA + H

2

o - h ₊ ^(aq) + a _- ^(aq) , όπου h ₂ o είναι νερό, h ₊ είναι ένα θετικά φορτισμένο ιόν υδρογόνου, που ονομάζεται επίσης πρωτόνιο, και ένα ^- είναι το αρνητικό ιόν που σχηματίζεται όταν το πρωτόνιο χορηγείται.Η σταθερά διάστασης οξέος k ^a είναι ίση με [h ₊] [a ^-]/[ha], όπου οι τετράγωνες αγκύλες υποδηλώνουν τις συγκεντρώσεις των αντίστοιχων ενώσεων ή ιόντων.Τα ισχυρά οξέα ευνοούν το δικαίωμα αυτής της εξίσωσης και τα αδύναμα οξέα, όπως το οξικό οξύ, θα διαχωριστούν μόνο ελαφρώς, πράγμα που σημαίνει ότι ευνοούν την αριστερή πλευρά της εξίσωσης.Η τιμή k ^a για το υδροχλωρικό οξύ είναι μεταξύ 10

6

moles ανά λίτρο και 10 ₇ moles ανά λίτρο.Αυτό σημαίνει ότι θα υπάρξουν εκατοντάδες χιλιάδες ακόμη διαχωρισμένα ιόντα από τα μη διακοσμημένα μόρια σε υδροχλωρικό οξύ.Η μέτρηση της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα είναι μια άλλη μέθοδος μέτρησης της αντοχής οξέος.Αυτό ονομάζεται υδρογόνο Potenz (pH) και δίνεται από την εξίσωση ph ' -log ¹⁰ [h ⁺].Τα έντονα όξινα διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση Η ₊ έχουν χαμηλό ρΗ.Η ηλεκτρική αγωγιμότητα ενός διαλύματος εξαρτάται από την παρουσία ιόντων εντός αυτού του διαλύματος, οπότε η αντοχή ενός οξέος μπορεί να προσδιοριστεί με τη μέτρηση της αγωγιμότητάς του χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια.Επομένως, το εντελώς καθαρό, αποσταγμένο νερό θα έπρεπε να είναι μη αγώγιμο, αλλά αυτό δεν συμβαίνει.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό θα αυτο-αποκατασταθεί για να σχηματίσει ιόντα υδρογόνου και υδροξειδίου.Αυτή η διάσταση είναι πολύ αδύναμη και ονομάζεται ιοντικό προϊόν του νερού, K ^W

Μια ανάλογη σταθερά σχέσεων υπάρχει για να περιγράψει τη δύναμη των βάσεων.Μια γενική βάση, Β, θα προκαλέσει τη διάσπαση του νερού για να σχηματίσει BH ₊ και OH

-

ιόντα υδροξειδίου.Η αντοχή αυτής της βάσης δίνεται από τη σταθερά διαχωρισμού βάσης k ^b , η οποία είναι ίση με [bh ⁺] [oh _-]/#91; B #93;.Η αντοχή της βάσης εξαρτάται από τη σταθερότητα του ιόντος BH ⁺.Το υδροξείδιο του νατρίου ή το υδροξείδιο του καλίου σχηματίζουν εξαιρετικά σταθερές βάσεις και ως εκ τούτου έχουν υψηλές τιμές για k ^b .