1.14: Distincția între pH și pKa

Relativă de Aciditate și Valorile pKa

O cerere de Henderson-Hasselbach Ecuație este capacitatea de a determina relativă de aciditate de compuși prin compararea lor cu valorile pKa. Cu cât un acid este mai puternic, cu atât este mai mare ionizarea, cu atât este mai mic pKa și cu cât pH-ul compusului va produce în soluție. Unele valori pKa selectate pentru compușii din studiul chimiei organice sunt prezentate mai jos., Deoarece reacțiile organice pot fi efectuate în medii neapoase, pH-ul poate depăși 14, iar compușii organici pot avea valori pKa peste 16. Este o variație pe această linie din Vrăjitorul din Oz, ” nu mai trăim în apă.”

este o idee foarte bună să se angajeze în memorie aproximativă pKa intervalele dintre compușii de mai sus., Un cuvânt de precauție: când utilizați tabelul pKa, fiți absolut sigur că aveți în vedere perechea corectă de acid conjugat/bază. Dacă vi se cere să spună ceva despre bazicitatea de amoniac (NH3), comparativ cu cea a ethoxide ion (CH3CH2O-), de exemplu, relevante valorile pKa să ia în considerare sunt 9.2 (pKa ale ionului de amoniu) și 16 (pKa de etanol). Din aceste numere, știți că etoxidul este baza mai puternică. Nu faceți greșeala de a utiliza valoarea pKa de 38: Acesta este pKa de amoniac care acționează ca un acid și vă spune cât de bază este ionul NH2 (foarte de bază!,* o notă privind pKa de apă: pKa de apă este 14. Textele de biochimie și chimie organică enumeră adesea valoarea ca 15.7. Aceste texte au luat în mod incorect valoarea molară pentru concentrația apei în constanta de echilibru. Derivarea corectă a constantei de echilibru implică activitatea apei, care are o valoare de 1.în timp ce acest curs începe cu grupuri funcționale unice, vom lucra în cele din urmă cu compuși interesanți care conțin mai multe grupuri funcționale., Recunoașterea hidrogenilor care pot fi ionizați ca protoni acide și care hidrogeni nu pot, este o abilitate utilă. Observați în acest exemplu că trebuie să evaluăm aciditatea potențială în patru locații diferite ale moleculei.aldehida și protonii aromatici nu sunt deloc acide (pKavalues sunt peste 40 – nu pe masa noastră). Cei doi protoni de pe carbonul de lângă carbonil sunt ușor acizi, cu valori pKa în jurul valorii de 19-20 conform tabelului., Protonul cel mai acid este pe grupul fenol, deci dacă compusul ar fi supus unui singur echivalent molar de bază puternică, acesta este protonul care ar fi donat.mediile de bază – totul este relativ în reactivitate deoarece scopul nostru este înțelegerea reactivității chimice dinamice, nu trebuie să cunoaștem cantitatea specifică a formelor protonate și neprotonate ale unui compus. Trebuie doar să știm ce formă predomină., Când pH-ul mediului este mai mic decât pKa al compusului, mediul este considerat acid și compusul va exista predominant în forma sa protonată. Când pH-ul mediului este mai mare decât pKa compusului, mediul este considerat de bază și compusul va exista predominant în forma sa deprotonat.de exemplu, pKa de acid acetic este de aproximativ 5. La un pH de 1, mediul este considerat acid și acidul acetic există predominant în forma sa protonată., La pH 8, mediul este considerat bazic, iar acidul acetic devine deprotonat pentru a forma acetat (CH3CO2-). În schimb, pKa de fenol este de 10. La pH 8, mediul este considerat acid pentru fenol și rămâne în primul rând protonat.de asemenea, este important să ne amintim că chimia organică nu trebuie să apară în apă, astfel încât valorile pKa pot fi la fel de mari ca 50.

exercițiu

1. Completați tabelul de mai jos pentru a indica dacă fiecare compus există predominant în forma sa protonată (mediu acid) sau deprotonată (mediu bazic).,