Калькулятор pKa для диссоциации кислот и буферов

Константа кислотной диссоциации Ka описывает равновесие при отдаче кислотой протона в воде. Чем больше Ka, тем благоприятнее диссоциация и сильнее кислота. Поскольку константы могут охватывать много порядков величины, химики часто используют pKa — отрицательный логарифм Ka по основанию 10. Меньший pKa соответствует более сильной кислоте, а изменение pKa на одну единицу означает десятикратное изменение Ka. Калькулятор выполняет преобразование в обе стороны. Для получения pKa из Ka он вычисляет отрицательный логарифм. Для получения Ka из pKa возводит 10 в степень минус pKa. Ka должна быть положительной, поскольку логарифмы нуля и отрицательных значений в данном химическом контексте не определены. Сам pKa у очень сильных кислот может быть отрицательным, поэтому режим преобразования принимает любое конечное значение pKa. Буферные режимы используют уравнение Хендерсона — Хассельбаха: pH равен pKa плюс логарифм по основанию 10 отношения концентрации сопряжённого основания к концентрации слабой кислоты. Если обе концентрации выражены в одинаковых единицах, отношение безразмерно. При равных концентрациях отношение равно единице, логарифм — нулю, а pH равен pKa. Десятикратный избыток сопряжённого основания повышает pH на одну единицу; десятикратный избыток кислоты понижает его на одну единицу. Уравнение Хендерсона — Хассельбаха особенно полезно для смесей с заметными количествами слабой кислоты и её сопряжённого основания. Предполагается, что активности можно приближённо заменить концентрациями и выбранная модель равновесия подходит. Точность может снижаться в очень разбавленных растворах, при высокой ионной силе, вблизи полной нейтрализации или при существенном влиянии других равновесий. Многоосновные кислоты имеют несколько ступеней диссоциации и значений pKa; выбирайте пару, соответствующую изучаемой буферной области. Расчётный pH не заменяет измерение, если важны температура, ионная сила, коэффициенты активности или сложная матрица образца. Ka и pKa зависят от растворителя и температуры, поэтому табличные значения должны соответствовать условиям опыта. Буферная ёмкость зависит также от общей концентрации кислоты и основания, а не только от их отношения. Два буфера с одинаковым расчётным pH могут очень по-разному сопротивляться добавлению кислоты или основания. Используйте инструмент для прозрачных расчётов равновесия, а при приготовлении реального буфера учитывайте концентрацию, ёмкость и экспериментальную калибровку.