pH vs pKa

私たちは通常、酸をプロトン供与体として考えています。酸は酸っぱい味がする。ライム果汁と酢は、私たちが家庭で遭遇する酸です。塩基と反応して水を発生させたり、金属と反応して水素ガスを発生させ、金属の腐食速度を速める。プロトンを供給できることが酸の特性であり、この特性からpH、PKa値が算出される。

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pHは、溶液の酸性度やアルカリ度を測定するための尺度である。pH7が中性とされています。pHスケールでは、1～6の酸を表します。酸は、分解してプロトンを生成する能力によって2種類に分けられる。HCl、HNO3などの強酸は、溶液中で完全に電離することでプロトンを生成します。CH3COOHのような弱酸は部分的に解離し、生成するプロトンが少なくなります。pHが1の酸は非常に強いとされ、pHが高くなるにつれて酸性度が低下する。したがって、pHが7より大きい場合はアルカリ性であることを示します。アルカリ度が高くなるとpHも高くなり、強塩基のpHは14となります。

pHは対数である。溶液中のH+の濃度は次のように書くことができる。

pH = -log[H+]である。

この場合、pOHは-log[OH-]の値から決定することができる。

pH＋pOH＝14なので、アルカリ性水溶液のpHも計算できる。実験室にはpHメーターとpH紙があり、直接pHを測定することができます。 pH紙ではおおよそのpH値がわかりますが、pHメーターはより正確な値がわかります。

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アシッドとは、酸性の状態のことです。酸の存在度合いに関係する。酸は、分解してプロトンを生成する能力によって2つに分類される。HCl、HNO3などの強酸は溶液中で完全にイオン化し、プロトンを生成します。CH3COOHのような弱酸は部分的に解離し、生成するプロトンが少なくなる。 Kaは酸分解定数。弱酸がプロトンを失う能力を示している。水性媒体中では、下の例のように弱酸はその共役塩基と平衡状態にある。

CH3COOH（水）＋水（l） CH3COO-(aq) ＋ H3O+(aq)

上記のバランスは、次のように書くことができる。

E=[CH3COO-][H3O+]/[CH3COOH][H2O]

この定数を酸解離定数に置き換えることで、式は次のように書き換えることができる。

Ka=[CH3COO-][H3O+]/[CH3COOH]

Kaの対数の逆数がpKa値で、これも酸性度の表し方である。

pKa = -log kA

強酸ではKa値が大きく、pKa値が小さくなり、弱酸ではその逆となる。