酸鹼平衡與滴定
酸解離常數
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想像你在發派對請帖,看看到底有多少客人真的肯出門赴約。有些酸很積極,會爽快地釋放出氫離子;另一些則緊緊抓著,幾乎一個也不放。酸解離常數正是給一種酸「有多願意把氫離子釋放進水裡」打出的分數。
正式地說,對於一種溶於水的酸 HA,酸解離常數 Ka 是 HA 放出一個氫離子、生成 H+ 和其共軛鹼 A- 這個反應的平衡常數。它等於生成物濃度的乘積除以未解離的酸的濃度。Ka 大,說明這是一種強而慷慨的酸;Ka 極小,說明它弱而吝嗇。化學家常用它的負對數 pKa 來表示,好讓數字保持小而易於比較。
這個常數之所以重要,是因為它能在你還沒動手混合之前,就預測一份溶液會變得多酸,以及一種緩衝液或指示劑在哪個 pH 工作得最好。一個誠實的提醒:只有在固定溫度下,而且嚴格說來只有用活度來書寫時,Ka 才是一個真正的常數——在含離子的溶液中,在你實際條件下測得的條件值,往往比教科書上的數字更可信。
醋酸,也就是醋裡的那種酸,Ka 約為 1.8 乘以 10 的負五次方,即 pKa 接近 4.76——所以在一杯稀醋裡,任一時刻都只有一小部分分子真正放掉了它們的氫離子。
pKa 接近 5 標誌著一種典型的弱酸:在溶液中大部分仍未解離。
pKa 越小,酸越強,因為 pKa 是一個負對數。常見的失誤是把較高的 pKa 誤讀成較強的酸——這個關係其實是反過來的。
又稱
另見