약산의 산 이온화상수(산 해리상수), Ka와 pKa

약산의 산 이온화상수(산 해리상수), Ka와 pKa

 

 

화학에서 나오는 Ka와 pKa는 무엇이 다른가요? 의미도 설명해주세요.

 

---------------------------------------------------

▶ 참고: 제16장 산-염기 평형. 목차

[ https://ywpop.tistory.com/15336 ]

---------------------------------------------------

 

둘 다 약산의 이온화(해리) 정도를 나타내는 값입니다.

 

약산의 이온화 정도가 매우 낮아서 보통 Ka 값은 매우 작습니다.

예를 들어, 아세트산의 Ka 값은 0.000018 정도 되는데,

작은 숫자이다 보니 사용하기 불편합니다.

 

그래서 이 값에다 수학적으로 –log를 곱하면,

–log(0.000018) = 4.74 가 됩니다.

이렇게 하면 이제 사용하기 편리합니다.

 

 

 

두 약산을 비교했을 때,

Ka 값이 더 작을수록, pKa 값이 더 클수록

상대적으로 더 약산입니다.

 

 

 

약산의 pKa 개념은

수용액 중에 존재하는 수소 이온의 농도가 매우 낮아서

수소 이온의 농도에다 –log를 곱해 사용하는

pH와 같은 개념입니다.

( 참고: pH의 정의 https://ywpop.tistory.com/2706 )

 

즉

–log [H^+] = pH 이듯이,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2706 )

 

–log Ka = pKa

 

 

 

 

 

 

예) CH3COOH의 Ka = 1.76×10^(-5)

pKa = –logKa

= –log(1.76×10^(-5)) = 4.7545

 

pKa = –logKa = 4.7545

Ka = 10^(-4.7545)

= 1.7599×10^(-5) ≒ 1.76×10^(-5)

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/23348 ] 아세트산의 pKa = 4.76이다. 아세트산의 Ka 값은?

 

 

 

---------------------------------------------------

 

 

HA(aq) ⇌ H^+(aq) + A^-(aq)

Ka = [H^+][A^-] / [HA]

---> 산성을 띠게 하는 H^+(aq)가 화살표(⇌) 오른쪽에 있으므로,

---> 산성을 띠게 하는 [H^+]가 분자에 있으므로,

---> Ka 값이 클수록 더 강산.

---> pKa 값이 작을수록 더 강산.

---> 더 강산일수록, 산의 평형은 화살표(⇌) 오른쪽에 더 놓여있다.

 

 

 

 

[참고] 약염기의 염기 이온화상수(염기 해리상수), Kb와 pKb의 관계

---> Ka와 pKa의 관계와 같다.

---> Kb 값이 클수록 더 강염기.

---> pKb 값이 작을수록 더 강염기.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/10917 ] HCOOH 포름산과 (CH3)3CCOOH 피발산

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/15323 ] 약산과 Ka

 

 

---------------------------------------------------

 

 

Q. pKa 값이 클수록 염기인가요?

 

 

A. 약산-짝염기 관계 때문에 혼동할 수도 있는데,

( 참고: Ka × Kb = Kw https://ywpop.tistory.com/2937 )

 

질문에 대한 답은, 아닙니다.

 

 

Ka나 pKa, 둘 다

약산의 세기를 나타내는(비교하는) 값입니다.

( Ka나 pKa는 염기의 척도가 될 수 없습니다. )

 

 

예를 들어,

인산, H3PO4의 Ka = 7.5×10^(-3) (pKa = 2.1) 이고,

탄산, H2CO3의 Ka = 4.3×10^(-7) (pKa = 6.4) 이니까,

“탄산은 염기(base)다.” 라고 할 수 있을까요?

 

 

인산과 탄산은 둘 다 산(acid)이고,

이들 산의 Ka 값을 비교해보면,

인산이 탄산보다 더 강한 산임을 알 수 있습니다.

 

 

 

 

[키워드] Ka와 pKa 기준문서, pKa와 Ka 기준문서, pKa 값 기준문서, pKa Ka dic, Ka pKa dic, Ka와 pKa 사전, pKa와 Ka 사전, Ka pKa 관계 기준문서, Ka pKa 관계 사전, Ka와 pKa 관계 기준문서, Ka와 pKa 관계 사전