Menentukan Hubungan pH dan pKa dengan Persamaan Henderson-Hasselbalch

pH adalah ukuran konsentrasi ion hidrogen dalam larutan berair. pKa (konstanta disosiasi asam) dan pH saling terkait, tetapi pKa lebih spesifik karena pKa membantu Anda memprediksi apa yang akan dilakukan suatu molekul pada pH tertentu . Pada dasarnya, pKa memberi tahu Anda berapa pH yang diperlukan agar spesies kimia dapat menyumbang atau menerima proton.

Hubungan antara pH dan pKa dijelaskan oleh persamaan Henderson-Hasselbalch.
Persamaan pH, pKa, dan Henderson-Hasselbalch
  • PKa adalah nilai pH di mana spesies kimia akan menerima atau menyumbangkan proton.
  • Semakin rendah pKa, semakin kuat asam dan semakin besar kemampuan untuk menyumbangkan proton dalam larutan air.
  • Persamaan Henderson-Hasselbalch menghubungkan pKa dan pH. Namun, ini hanya perkiraan dan tidak boleh digunakan untuk larutan pekat atau untuk asam pH sangat rendah atau basa pH tinggi.
pH dan pKa
Setelah Anda memiliki nilai pH atau pKa, Anda akan tahu hal-hal tertentu tentang suatu solusi dan bagaimana membandingkannya dengan solusi lain:

  • Semakin rendah pH, ​​semakin tinggi konsentrasi ion hidrogen [H +].
  • Semakin rendah pKa, semakin kuat asam dan semakin besar kemampuannya untuk menyumbangkan proton.
  • pH tergantung pada konsentrasi larutan. Ini penting karena itu berarti asam lemah sebenarnya bisa memiliki pH lebih rendah daripada asam kuat encer. Misalnya, cuka pekat (asam asetat, yang merupakan asam lemah) bisa memiliki pH lebih rendah daripada larutan encer asam klorida (asam kuat).
  • Di sisi lain, nilai pKa konstan untuk setiap jenis molekul. Itu tidak terpengaruh oleh konsentrasi.
  • Bahkan bahan kimia yang biasanya dianggap basa dapat memiliki nilai pKa karena istilah "asam" dan "basa" hanya merujuk pada apakah suatu spesies akan melepaskan proton (asam) atau menghilangkannya (basa). Misalnya, jika Anda memiliki basa Y dengan pKa 13, ia akan menerima proton dan membentuk YH, tetapi ketika pH melebihi 13, YH akan dideprotonasikan dan menjadi Y. Karena Y menghilangkan proton pada pH lebih besar dari pada pH air netral (7), dianggap basa.

Menghubungkan pH dan pKa Dengan Persamaan Henderson-Hasselbalch
Jika Anda tahu pH atau pKa, Anda bisa mencari nilai lainnya menggunakan pendekatan yang disebut persamaan Henderson-Hasselbalch:

pH = pKa + log ([basa konjugat] / [asam lemah])
pH = pka + log ([A - ] / [HA])

pH adalah jumlah nilai pKa dan log konsentrasi basa konjugat dibagi dengan konsentrasi asam lemah.

Setengah titik ekivalen:

pH = pKa

Patut dicatat bahwa terkadang persamaan ini ditulis untuk nilai K sebagai ganti pKa, jadi Anda harus tahu hubungannya: 

pKa = -logK a

Asumsi untuk Persamaan Henderson-Hasselbalch
Alasan persamaan Henderson-Hasselbalch adalah perkiraan adalah karena mengambil kimia air dari persamaan. Ini bekerja ketika air adalah pelarut dan hadir dalam proporsi yang sangat besar untuk [H +] dan asam / basa konjugat. Anda seharusnya tidak mencoba menerapkan perkiraan untuk solusi terkonsentrasi. Gunakan perkiraan hanya ketika kondisi berikut dipenuhi:
  • −1 <log ([A -] / [HA]) <1
  • Molaritas buffer harus 100x lebih besar dari konstanta ionisasi asam K a.
  • Hanya gunakan asam kuat atau basa kuat jika nilai pKa jatuh antara 5 dan 9.

Contoh pKa dan Masalah pH
Temukan [H + ] untuk solusi 0,225 M NaNO 2 dan 1,0 M HNO 2 . Nilai K a (dari tabel) HNO 2 adalah 5,6 x 10 -4 .
pKa = −log K  = −log (7.4 × 10 −4 ) = 3.14
pH = pka + log ([A - ] / [HA])
pH = pKa + log ([NO - ] / [HNO 2 ])
pH = 3,14 + log (1 / 0,225)
pH = 3,14 + 0,648 = 3,788
[H +] = 10 −pH  = 10 −3.788  = 1.6 × 10 −4

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel