Zuurconstante

ZUREN en BASEN

Algemene begrippen
pH Zuur-basereactie Zuur-basetitratie Zuurconstante Buffer Waterevenwicht Hammett-zuurfunctie
Zuren
Sterk · Zwak · Lewiszuur · Anorganisch zuur · Organisch zuur · Superzuur · Oxozuur · Halogeenzuurstofzuur
Basen
Sterk · Zwak · Lewisbase · Organische base
Portaal Scheikunde

De zuurconstante is een kwantitatieve maat voor de sterkte van een zuur in oplossing. De zuurconstante wordt aangeduid met K_a of de Nederlandse variant K_z.^[a] K_a is een evenwichtsconstante voor de dissociatie (splitsing) van een zuur-basereactie. De zuurconstante beschrijft een intrinsieke eigenschap van een zuurmolecuul: ieder zuur heeft een unieke K_a-waarde. Dit in tegenstelling tot de pH, die aangeeft wat de H₃O⁺-concentratie van een oplossing is. Algemeen geldt:

K_{\text{a}}={\dfrac {[\mathrm {Z^{-}} ][\mathrm {H_{3}O^{+}} ]}{[\mathrm {HZ} ]}}

.

De chemische deeltjes HZ, Z^– en H₃O⁺ zijn hierbij in evenwicht: hun concentraties (aangegeven tussen de blokhaken) blijven hetzelfde, omdat de heen- en teruggaande reacties even snel plaatsvinden. De algemene reactievergelijking van een zuurdissociatie kan als volgt worden weergegeven:

{\ce {HZ + H_2O <=> Z^- + H_3O^+}}

.

Uit de zuurconstante kan informatie worden afgeleid over de sterkte en daarmee reactiviteit van het zuur. Als de waarde van $K_{\text{a}}$ groot is, betekent dit dat het zuur grotendeels gedissocieerd is, dus het zuur is sterk. Bij een kleine $K_{\text{a}}$ is het zuur weinig gedissocieerd, dus dan is het zuur zwak. In de praktijk is het handig om gebruik te maken van de logaritmische constante pK_a:

\mathrm {p} K_{\text{a}}=-\log(K_{\text{a}})

.

Hoe groter de waarde voor pK_a, hoe minder het zuur dissocieert (bij een bepaalde pH), dus hoe zwakker het zuur. De pK_a-waarde geeft bovendien aan bij welke pH de helft van de zuurmoleculen zijn H⁺-ion heeft afgestaan: Wanneer de pK_a van een zuur bekend is, en de pH gemeten is, kan berekend worden welk deel van de zuurmoleculen zijn H⁺ heeft afgestaan. De pK_a en de pH zijn twee verschillende waarden die niet door elkaar moeten worden gehaald. Bovenstaande formules kunnen herschreven worden tot de Henderson-Hasselbalch-vergelijking (bufferformule):

\mathrm {pH} =\mathrm {p} K_{\text{a}}+\log {\frac {[\mathrm {Z^{-}} ]}{[\mathrm {HZ} ]}}

.

Deze vergelijking biedt ons de mogelijkheid om op praktische wijze de pH van een oplossing van een bekend zuur en zijn geconjugeerde base te voorspellen.^[1]

Citefout: Er bestaat een label <ref> voor de groep "kleine-letter", maar er is geen bijbehorend label <references group="kleine-letter"/> aangetroffen

↑ Ampe, C. & Devreese, B. (2015). Algemene Biochemie. Uitgeverij Acco, Den Haag, "Hoofdstuk 2: Chemie in een waterige omgeving". ISBN 978-90-334-8988-4.

[2] Ampe, C. & Devreese, B. (2015). Algemene Biochemie. Uitgeverij Acco, Den Haag, "Hoofdstuk 2: Chemie in een waterige omgeving". ISBN 978-90-334-8988-4.

[a]

[1]