Ogled vira Konstanta disociacije kisline

'''Konstanta kisline''' K<sub>a</sub> (poznana tudi kot '''disociacijska konstanta kisline''', '''konstanta disociacije kisline''' ali '''kislinsko-ionizacijska konstanta''') je merilo moči neke [[kislina|kisline]] - njene kislosti. Je [[kemijsko ravnotežje|konstanta ravnotežja]] za kemijsko reakcijo poznano kot [[disociacija]] (razpad molekul na enostavnejše molekule, atome, ione).

To ravnovesje se lahko simbolno zapiše kot<ref>Lazarini F., Brenčič J.: Splošna in anorganska kemija. Ljubljana: FKKT (S. Kubelj), 2004, str 209. {{COBISS|ID=26239749}} </ref>:

: HA <math>\rightleftharpoons</math> A<sup>-</sup> + H<sup>+</sup>

kjer je HA kislina, ki disociira na A<sup>-</sup> ([[Brønsted–Lowryjeva teorija kislin in baz|konjugirana baza]]<ref>Lazarini F., Brenčič J.: Splošna in anorganska kemija. Ljubljana: FKKT (S. Kubelj), 2004, str 215.</ref>) in na vodikov [[ion]] ali [[proton]] H<sup>+</sup>, ki v primeru vodnih raztopin obstaja kot [[hidronijev ion]] (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>).

Konstanto kisline lahko izrazimo kot kvocient ravnotežnih koncentracij HA, A<sup>-</sup> in H<sup>+</sup>, ki jih predstavljajo [HA], [A<sup>-</sup>] in [H<sup>+</sup>]<ref>Lazarini F., Brenčič J.: Splošna in anorganska kemija. Ljubljana: FKKT (S. Kubelj), 2004, str 220-222.</ref>:

:<math alt="K_a equals the equilibrium concentration of the deprotonated form A-, times the equilibrium concentration of H+, all divided by the equilibrium concentration of the acid AH." >K_{\mathrm a} = \mathrm{\frac{[A^-] [H^+]}{[HA]}}</math>

Zaradi velikega razpona vrednosti, ki jih lahko ima konstanta K<sub>a</sub> se v praksi pogosteje uporablja vrednost '''pK<sub>a</sub>''', ki je enaka negativni vrednosti desetiškega [[logaritem|logaritma]] vrednosti K<sub>a</sub>:


:pK<sub>a</sub> = -log<sub>10</sub>K<sub>a</sub>


Večja kot je vrednost pK<sub>a</sub>, manjša je disociacija in tem [[šibka kislina|šibkejša]] je kislina. [[Močna kislina]] je v vodi skoraj popolnoma disociirana.

Kisline lahko oddajo enega, nekatere pa tudi več protonov (lahko so monoprotične, diprotične, poliprotične). 

Monoprotična kislina: 

:CH<sub>3</sub>COOH <math>\rightleftharpoons</math> CH<sub>3</sub>COO<sup>-</sup> + H<sup>+</sup>

Diprotična kislina: 

:H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> <math>\rightleftharpoons</math> HSO<sub>4</sub><sup>-</sup> + H<sup>+</sup>
:HSO<sub>4</sub><sup>-</sup> <math>\rightleftharpoons</math> SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> + H<sup>+</sup>

Za vsako izmed zapisanih reakcij lahko napišemo izraz za K<sub>a</sub>. Poliprotične kisline imajo zato več pK<sub>a</sub> vrednosti. 


== Vplivi na vrednost pK<sub>a</sub>==

Sposobnost oddajanja protona (disociacije) je odvisna od strukture spojine. Pri organskih kislinah na kislost močno vplivajo: [[induktivni efekt|induktivni]] in [[resonančni efekt|resonančni (mezomerni) efekt]] [[funkcionalna skupina|funkcionalnih skupin]] ter možnost tvorbe intramolekularnih (znotraj molekule) [[vodikova vez|vodikovih vezi]].

Vrednost pK<sub>a</sub> se spreminja s temperaturo. Če je reakcija disociacije kisline [[endotermna reakcija|endotermna]], se pK<sub>a</sub> s povišanjem temperature zmanjša. Obratno velja za [[eksotermna reakcija|eksotermne]] reakcije.<ref>Atkins P.W., de Paula J.: Physical Chemistry. Oxford University Press, 2006. Poglavje 7.4: The Response of Equilibria to Temperature. {{COBISS|ID=27638277}}</ref>

== Pomen pK<sub>a</sub>==

Če poznamo pK<sub>a</sub> vrednost snovi in njeno koncentracijo, lahko predvidimo [[pH]] raztopine. Mogoče je izračunati tudi ravnovesno koncentracijo kislin in baz v raztopini, kadar poznamo pH raztopine. Zveza, ki povezuje te količine, se imenuje [[Henderson-Hasselbalchova enačba]]. Izračuni so pogosti v različnih vejah kemije, biologije, medicine in geologije.
Na primer, mnoge učinkovine, ki se uporabljajo pri zdravljenju, so šibke kisline ali baze. Če poznamo njihove pK<sub>a</sub> vrednosti in [[porazdelitveni koeficient]] v sistemu voda-oktanol, lahko ocenimo, v kolikšni meri se bodo [[absorpcija|absorbirale]] v krvni obtok.

pK<sub>a</sub> vrednosti so nepogrešljive v kemiji vodnih raztopin in oceanografski kemiji. V živih bitjih sta [[kislinsko-bazično ravnovesje]] in [[encimska kinetika|kinetika encimov]] odvisna od pK<sub>a</sub> vrednosti mnogih kislin in baz, prisotnih v celicah teh organizmov. 
V kemiji je poznavanje pK<sub>a</sub> vrednosti potrebno za pripravo [[pufer|pufrov]] (posebnih vodnih raztopin, s katerimi vzrdžujemo praktično konstanten pH raztopine) in je osnova za razumevanje interakcij med kislinami ali bazami in kovinskimi ioni pri nastanku [[kompleksna spojina|kompleksnih spojin]].

== Določanje pK<sub>a</sub> ==

pK<sub>a</sub> vrednosti se lahko eksperimentalno določi s potenciometrično [[titracija|titracijo]]<ref> Martell A.E., Motekaitis R.J.: Determination and Use of Stability Constants. Wiley, 1992. ISBN 0471188174. Poglavje 4: Experimental Procedure for Potentiometric pH Measurement of Metal Complex Equilibria. (Povzeto po angleški Wikipediji: http://en.wikipedia.org/wiki/Acid_dissociation_constant ) </ref>, vendar le za vrednosti pK<sub>a</sub> med 2 in 11. Za vrednosti izven tega območja se poslužujemo [[spektrofotometrija|spektrofotometričnih]] ali [[jedrska magnetna resonanca|NMR]] metod.

Titracijo se izvaja v topilu z visoko [[ionska moč|ionsko močjo]] pri stalni temperaturi. Raztopini snovi, ki se ji določa pK<sub>a</sub>, se doda toliko močne kisline, da se doseže pH, pri katerem je snov popolnoma protonirana. Raztopino se nato titrira z močno bazo, dokler se ne doseže pH vrednosti, pri kateri je snov popolnoma deprotonirana. Tekom celotne titracije se meri pH v odvisnosti od volumna dodane baze in iz teh podatkov nato izriše [[titracijska krivulja|titracijsko krivuljo]]. Po Henderson-Hasselbalchovi enačbi je pK<sub>a</sub> enaka pH, ko je koncentracija protonirane oblike enaka koncentraciji neprotonirane oblike snovi. To točko se določi s pomočjo titracijske krivulje z metodo [[metoda najmanjših kvadratov|najmanjših kvadratov]].

== Viri ==

{{opombe|2}}

[[Kategorija:Kislinsko-bazna kemija]]