水溶液中的解离常数
确定的经典方法离解a的常数酸或者一个基地是测量不同浓度溶液的电导率。从这些解离度(α;见上图)可以确定和K一个由方程计算
这种方法不适用于酸pK小于2,因为α接近于单位,因此1 - α的值容易出错。它也不适合酸pK> 7因为溶剂中的杂质可能影响电导率或取代解离平衡.
通常最好使用一种更具体的方法来确定方案a + H中一种物种的浓度2O⇄b + h3.O+.例如,氢电极(或者更常见的是a玻璃电极,以同样的方式反应)与参比电极一起,通常为甘汞电极,用于实际测量氢离子即溶液的pH值。如果E是电动势电极观察到的pH值(单位为伏特),其公式如下:
在这个方程中,的值E0取决于参比电极的性质,通常通过用已知ph值的溶液校准来获得。在这种情况下,可以对酸的水溶液进行测量,在这种情况下[B] = [H]3.O+],但最好使用一系列的缓冲已知比例[A]/[B]的溶液,因为它们对杂质的存在不太敏感。这个级数是由的连续相加得到的碱到酸的溶液(或强酸到碱的溶液),然后这个过程通常被称为pH滴定。
如果A和B具有不同的光学性质——例如,如果它们的颜色或对紫外线的吸收不同——这种性质可以用来测量[A]/[B]的比率,通常使用一种叫做A的仪器分光光度计.自[H3.O+[A]/[B]也必须是已知的,最常见的方法是在一个标准溶液中加入少量的A或B来测量[A]/[B]缓冲解决方案。如果A和B没有方便的光学性质(通常情况下是这样),则使用指示剂,即酸碱体系,在从A到B的变化中确实显示出颜色的差异。如果指标a量小我- b我,酸度恒定K我,被添加到缓冲溶液a - b中,很容易证明如下关系成立:其中[A]我] / [B我]是用分光光度法测量的,方程右边的所有其他量都是已知的。
如果精确的K在上述所有方法中,都必须考虑到离子力对方程和测量量的影响。这个因素可以诱导这个问题相当复杂。
酸度常数的选定值
该表包含所选物质的酸度常数。根据不带电物质的性质,它们被列为酸或碱,但每种情况下给出的值是pK一个至于酸的形式(pK一个而且pKb对于由方程联系的共轭酸碱对对于25°C的水溶液)。的多个值的实例pK一个这些都与连续的解离有关;例如,对磷酸时,它们对应于H的解离3.阿宝4H2阿宝4−,和HPO42−.所有值指25°C或接近25°C的水溶液;括号表示间接估计的值或由于其他原因而不确定的值。
pK一个有代表性的酸和碱 | |
---|---|
无机酸 | |
硼酸 | 9.1(20°c) |
次氯酸 | 7.53(18°c) |
硫化氢 | 7.0, 11.9(18°c) |
碳酸 | 6.4, 10.3 |
磷酸 | 2.1, 7.2, 12.8 |
亚硫酸 | 1.8, 6.9(18°c) |
硝酸 | −1.6 |
硫酸 | (−3),1.9 |
氯化氢 | (−7) |
高氯酸 | (−8) |
无机基地 | |
氨 | 9.25 |
联氨 | −0.9,8.23(20°c) |
羟胺 | 6.03(20°c) |
酒精和酚类 | |
甲醇 | 15.5 |
trifluoroethanol | 12.37 |
苯酚 | 9.89 |
o-nitrophenol | 7.17 |
m-nitrophenol | 8.28 |
p-nitrophenol | 7.15 |
邻氯苯酚 | 8.49 |
m-chlorophenol | 8.85 |
p-chlorophenol | 9.18 |
苦味酸 | 0.38 |
羧酸 | |
甲酸的 | 3.75(20°c) |
醋酸 | 4.75 |
氯乙酸 | 2.85 |
dichloroacetic | 1.48 |
三氯乙酰 | 0.70 |
酢浆草的 | 1.23, 4.19 |
丙二酸 | 2.83, 5.69 |
安息香 | 4.19 |
氮基 | |
甲胺 | 10.66 |
二甲胺 | 10.73 |
三甲胺 | 9.81 |
哌啶 | 11.12 |
苯胺 | 4.63 |
吡啶 | 5.25 |
喹啉 | 4.90(20°c) |
吡咯 | −0.27 |