1.14:pHとpKaの区別-Chemistry LibreTexts

相対酸度とpKa値

ヘンダーソン-ハッセルバッハ方程式の適用は、pka値を比較することによって化合物の相対酸度を決定する能力である。酸が強いほど、イオン化が大きくなり、pKaが低くなり、溶液中で化合物が生成するpHが低くなります。有機化学の研究における化合物のいくつかの選択されたｐｋａ値を以下に示した。, 有機反応は非水性環境下で行うことができるので、pHは14を超えることができ、有機化合物は16を超えるpKa値を有することができる。それはオズの魔法使いからのそのラインの変化である、”私達は水にもう住んでいない。”

上記の化合物のおおよそのpka範囲をメモリにコミットすることは非常に良い考えです。, 注意の言葉：pKaテーブルを使用するときは、正しい共役酸/塩基対を検討していることを絶対に確認してください。たとえば、エトキシドイオン（CH3CH2O-）と比較してアンモニア（NH3）の塩基度について何かを言うように求められた場合、考慮すべき関連するpKa値は9.2（アンモニウムイオンのpKa）と16（エタノールのpKa）である。これらの数字から、エトキシドがより強い塩基であることがわかります。 38のpKaの価値の使用の間違いをしないで下さい:これは酸として機能するアンモニアのpKaで基本的NH2イオンがいかにあるか告げます(非常に基本的!,）

*水のpKaに関する注意：水のpKaは14です。生化学および有機化学のテキストは、多くの場合、値を15.7と記載しています。これらのテキストは、水の濃度のモル値を平衡定数に誤って因数分解している。平衡定数の正しい導出には、1の値を有する水の活性が含まれる。

例

このコースは単一の官能基から始まりますが、最終的には複数の官能基を含む興味深い化合物に取り組みます。, どの水素が酸性陽子としてイオン化することができ、どの水素ができないかを認識することは有用な技術である。この例では、分子上の四つの異なる場所での潜在的な酸性度を評価する必要があることに注意してください。

アルデヒドと芳香族プロトンは全く酸性ではありません（pKavaluesは40を超えています–私たちのテーブルではありません）。カルボニルの隣の炭素上の二つの陽子はわずかに酸性であり、表によるとpKa値は19-20前後である。, 最も酸性のプロトンはフェノール基にあるので、化合物が強塩基の単一モル相当にさらされる場合、これは寄付されるプロトンです。

酸性&基本的な環境-すべてが反応性に相対的です

私たちの目標は動的化学反応性を理解することであるため、化合物のプロトン化および無私たちは単にどの形態が優勢であるかを知る必要があります。, 環境のpHが化合物のpKaよりも低い場合、環境は酸性とみなされ、化合物はそのプロトン化形態で主に存在するであろう。環境のｐｈが化合物のｐｋａよりも大きい場合、環境は塩基性であると考えられ、その化合物は主にその脱プロトン化形態で存在するであろう。

例えば、酢酸のpKaは約5である。 PH1では、環境は酸性とみなされ、酢酸は主にプロトン化された形態で存在する。, PH8では、環境は塩基性と考えられ、酢酸は脱プロトン化されて酢酸（CH3CO2-）を形成する。逆に、フェノールのpKaは10である。 PH8で、環境はフェノールのために酸性考慮され、主にプロトン化されて残ります。