ثابت تفکیک اسیدی

استیک اسید، اسید ضعیف در جریان یک واکنش تعادلی یک پروتون یا یون هیدروژن (رنگ سبز) به آب می‌دهد تا یون هیدرونیوم و استات نتیجه شود. در این نگاره، اکسیژن با رنگ قرمز، کربن با رنگ سیاه و هیدروژن با رنگ سفید نمایش داده شده‌است.

ثابت تفکیک اسیدی یا ثابت اسیدی یا ثابت یونی شدن اسید الگو:به انگلیسی با نماد K_a معیاری است کمی از میزان قدرت یک اسید در محلول. ثابت تفکیک اسیدی، همان ثابت تعادل برای یک واکنش شیمیایی جداسازی در واکنش‌های اسیدی-بازی است. تعادل را می‌توان به صورت نمادین به شکل زیر نمایش داد: الگو:چپ‌چین

HA الگو:Eqm A⁻ + H⁺

الگو:پایان چپ‌چین که HA نماد عمومی اسید است و می‌تواند به صورت الگو:عبارت چپچین یا conjugate base و الگو:عبارت چپچین یا یون هیدروژن یا پروتون از هم جدا شود. هنگامی می‌گوییم الگو:عبارت چپچین در HA در تعادل است که با گذر زمان غلظت آن‌ها تغییر نکند. رابطهٔ ثابت تفکیک اسیدی عبارت است از: الگو:چپ‌چین

$K_{\mathrm{a}}=\frac{[A^{-}][H^{+}]}{[HA]}$

الگو:پایان چپ‌چین یکای [HA] و [A⁻] و [H⁺] همگی مول بر لیتر است. (mol/L)

تعریف

مطابق تعریف سوانت آرنیوس اسید ماده‌ای است که در محلول آبی از هم جدا می‌شود و یون هیدروژن الگو:عبارت چپچین (یک پروتون) آزاد می‌کند. الگو:چپ‌چین

HA الگو:Eqm A⁻ + H⁺

الگو:پایان چپ‌چین ثابت تعادل در این گونه واکنش‌های جداسازی، ثابت تفکیک نام دارد. پروتون آزاد شده با یک مولکول آب وارد واکنش می‌شود تا یک هیدرونیوم (یا اکسینیوم) یون الگو:عبارت چپچین بدهد. بعدها آرنیوس پیشنهاد کرد که این جداسازی را با نام واکنش اسید-باز شناخته شود. الگو:چپ‌چین

HA + H_۲O الگو:Eqm A⁻ + H_۳O⁺.

الگو:پایان چپ‌چین پس از آن برونستد و لری این نظریه را عمومی تر بیان کردند و آن را نوعی «واکنش داد و ستد پروتون» دانستند.برطبق مدل آنها اسید ماده ای (آنیون،کاتیون یا مولکول) است که بتواند صرف نظر از ماهیت حلال یک یون هیدروژن یا پروتون را به ماده ای دیگر بدهد.

به عبارت دیگر اسید برونستد،دهنده ی پروتون است. الگو:چپ‌چین

اسید مزدوج + باز مزدوج الگو:Eqm باز + اسید

الگو:پایان چپ‌چین اسید پروتون خود را از دست می‌دهد و باز مزدوج تولید می‌شود، پروتون به باز منتقل می‌شود و اسید مزدوج تولید می‌شود. در محلول آبی اسید HA، آب نقش یک باز را بازی می‌کند. باز مزدوج الگو:عبارت چپچین و اسید مزدوج یون هیدرونیوم است. تعریف برونستد و لری در دیگر محلول‌ها مانند دی‌متیل سولفکسید کاربردی است. حلال S به عنوان مادهٔ بازی عمل می‌کند، پروتون می‌پذیرد و اسید مزدوج الگو:عبارت چپچین را تشکیل می‌دهد.

در شیمی محلول‌ها، بسیار پرکاربرد است که از الگو:عبارت چپچین به عنوان کوتاه شدهٔ یون هیدروژن محلول استفاده کنیم. در محلول‌های آبی الگو:عبارت چپچین نشان دهندهٔ یک یون هیدرونیوم حل شده‌است تا یک پروتون.

مطالعهٔ بیشتر

• الگو:Cite book (Previous edition published as الگو:Cite book)
• الگو:Cite book
• الگو:Housecroft3rd (Non-aqueous solvents)
• الگو:Cite book (translation editor: Mary R. Masson)
• الگو:Cite book
• الگو:Cite book Chapter 4: Solvent Effects on the Position of Homogeneous Chemical Equilibria.
• الگو:Cite book

منابع

• ویکی‌پدیای انگلیسی