族谱网 头条 人物百科

酸度系数

2020-10-16
出处:族谱网
作者:阿族小谱
浏览:870
转发:0
评论:0
共轭碱的碱度系数由此类比,亦可以为共轭碱A定义碱度系数Kb及pKb:以下是平衡状态的离解常数:同样的,较大的Kb值代表较强的碱,这是因在同一的浓度下可以接收更多的质子。酸度系数与碱度系数的关系由于HA与A的电离作用就等同于水的自我离子化,酸度系数与碱度系数的积就相等于水的离解常数(Kw),故pKa与pKb的和即为pKw。其中Kw在25℃下为1.0×10,pKw为14。由于Ka与Kb的积是一常数,较强的酸即代表较弱的共轭碱;较弱的酸,则代表较强的共轭碱。影响酸碱强度的因素作为一个平衡常数,酸度系数Ka是以反应物与化合物,更准确的应是质子化状态(AH)与脱质子化状态(A)的自由能差ΔG°来计算。分子的相互作用偏向脱质子化状态时会提升Ka值(因[A]与[AH]的比增加),或是降低pKa值。相反的,分子作用偏向质子化状态时,Ka值会下降,或提升pKa值。举例假设AH在质子化状态下释放一个氢键给原子...

共轭碱的碱度系数

由此类比,亦可以为共轭碱A 定义碱度系数 K b 及p K b :

以下是平衡状态的离解常数:

同样的,较大的 K b 值代表较强的碱,这是因在同一的浓度下可以接收更多的质子。

酸度系数与碱度系数的关系

由于HA与A 的电离作用就等同于水的自我离子化,酸度系数与碱度系数的积就相等于水的离解常数( K w ),故p K a 与p K b 的和即为p K w 。其中 K w 在25℃下为1.0 × 10 ,p K w 为14。

由于 K a 与 K b 的积是一常数,较强的酸即代表较弱的共轭碱;较弱的酸,则代表较强的共轭碱。

影响酸碱强度的因素

作为一个平衡常数,酸度系数 K a 是以反应物与化合物,更准确的应是质子化状态(AH)与脱质子化状态(A )的自由能差ΔG°来计算。分子的相互作用偏向脱质子化状态时会提升 K a 值(因[A ]与[AH]的比增加),或是降低p K a 值。相反的,分子作用偏向质子化状态时, K a 值会下降,或提升p K a 值。

举例假设AH在质子化状态下释放一个氢键给原子X,这个氢键在脱质子化状态下是欠缺的。因质子化状态有着氢键的优势,p K a 值随之而上升( K a 下降)。p K a 值的转移量可以透过以下方程式从ΔG°的改变来计算:

其他的分子相互作用亦可以转移p K a 值:只要在一个分子的滴定氢附近加入一个抽取电子的化学基(如氧、卤化物、氰基或甚至苯基),就能偏向脱质子化状态(当质子离解时须稳定余下的电子)使p K a 值下降。例如将次氯酸连续氧化,就能得出不断上升的 K a 值:HClO < HClO 2 < HClO 3 < HClO 4 。次氯酸(HClO)与过氯酸(HClO 4 ) K a 数量级差约为11个数量级(约11个p K a 值的转移)。静电的相互作用亦可对平衡状态有所影响,负电荷的存在会影响带负电、脱质子化物质的形成,从而提升了p K a 值。这即是分子中的一组化学基的离子化,会影响另一组的p K a 值。

富马酸及马来酸是p K a 值转移的经典例子。它们两者都有相同的分子结构,以两组双键碳原子来分隔两组羧酸。富马酸是反式异构体,而马来酸则是顺式异构体。按照其对称性,有人会想这两个羧酸拥有同样约为4的p K a 值。在富马酸可以说是接近的推论,它的p K a 值约为3.5及4.5。相反,马来酸却有着约1.5及6.5的p K a 值。这是因当其中一个羧酸脱质子化时,另一组却形成一强烈的氢键与它连合,整体上来说,这个改变偏向了脱质子化状态下接受氢键的羧酸(由约4降至1.5),及偏向质子化状态下放出氢键的羧酸(由约4上升至6.5)。

p K a 值的重要性

p K a 值会影响一物质的特征,例如活跃性、水溶性及光谱性质。在生物化学上,蛋白质及氨基酸侧链的p K a 值是对酶的活跃性及蛋白质的稳定性十分重要。

一般物质的p K a 值

以下列出一些物质在25℃水下量度的p K a 值,同时列出酸性强于高氯酸的质子酸的H o 值:

注:除硫酸外,上述p K a 值均为第一步电离的酸常数。 * 氨和胺基的数值是相应的氨离子的p K a 值。 ** 碳酸的浓度假定为碳酸与二氧化碳的浓度和。 *** 质子化能力高于高氯酸的质子酸所列数据为H o 值,高氯酸的H o 值为-13。

常见物质的pKa数值

有多种技术来确定化学物质的pKa值,导致不同来源之间存在一些差异。 测量值之间通常有0.1个单位的误差。下列物质的数据都是在25℃时水中测得。

参考文献


免责声明:以上内容版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。感谢每一位辛勤著写的作者,感谢每一位的分享。

——— 没有了 ———
编辑:阿族小谱
发表评论
写好了,提交
{{item.label}}
{{commentTotal}}条评论
{{item.userName}}
发布时间:{{item.time}}
{{item.content}}
回复
举报
点击加载更多
打赏作者
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
— 请选择您要打赏的金额 —
{{item.label}}
{{item.label}}
打赏成功!
“感谢您的打赏,我会更努力的创作”
返回

更多文章

更多精彩文章
打赏
私信

推荐阅读

· 酸度调节剂
参见E编码乙酸柠檬酸缓冲溶液缓冲物质
· 系数
物理中的系数热膨胀系数(热学,无量纲),用来描述物体的体积,长度或面积随温度变化的程度。分布系数(化学),用来描述在两相混合物或两种溶液中物质的浓度比升力系数(空气动力学),用来描述一定的面积上流体的压强对物体提供的升力。劲度系数(力学),用来描述线性弹簧弹力和轴向变形的比值,恢复系数(力学),两物体碰撞后的分离速度与碰撞前的接近速度成正比值。金融学的系数Beta系数(BetaCoefficient)参见多项式
· 变异系数
变异系数与标准差优点比起标准差来,变异系数的好处是不需要参照数据的平均值。变异系数是一个无量纲量,因此在比较两组量纲不同或均值不同的数据时,应该用变异系数而不是标准差来作为比较的参考。缺陷当平均值接近于0的时候,微小的扰动也会对变异系数产生巨大影响,因此造成精确度不足。变异系数无法发展出类似于均值的置信区间的工具。应用变异系数在概率论的许多分支中都有应用,比如说在更新理论、排队理论和可靠性理论中。在这些理论中,指数分布通常比正态分布更为常见。由于指数分布的标准差等于其平均值,所以它的变异系数等于一。变异系数小于一的分布,比如爱尔朗分布称为低差别的,而变异系数大于一的分布,如超指数分布则被称为高差别的。参见归一化标准矩,μμ-->k/σσ-->k{\displaystyle\mu_{k}/\sigma^{k}}方差-均值比,σσ-->2/μμ-->{\displaystyle\sigma^{...
· 恢复系数
细节恢复系数通常在0与1之间;但理论上,恢复系数可以大于1。这代表一种产生出动能的碰撞案例。例如,当两个地雷碰撞在一起,引起爆炸。近期一些研究发现,“斜碰撞”(obliquecollision)的恢复系数可以大于1的特别案例。这是因为当圆球碰到软墙时,回弹轨道改变而发生的现象。恢复系数的数值也可以小于0,这代表另一种碰撞案例,这意味着,其中一个物体会超过另外一个物体,例如,子弹穿过了弹靶。恢复系数是两个物体相互碰撞的特性,而不是单独物体的属性。如果用5种不同的物体作碰撞实验,则会有(52)=10{\displaystyle{5\choose2}=10}种不同的组合,每种组合会有它特别的恢复系数。运动器材至少在高尔夫球运动社团,恢复系数已经融入日常词汇里了。这是因为高尔夫球杆厂商制造出一种长打杆,由于其杆头的杆面很薄,会产生一种特别的“跳跃床效应”,当杆面的压缩与恢复的自然频率相近于高尔夫球...
· 反射系数
电信在电信中,反射系数是反射波与入射波的复振幅之比。特别在传输线的不连续中,反射系数为反射波的电场强度(E−−-->{\displaystyleE^{-}})与入射波的电场强度(E+{\displaystyleE^{+}})的复数比。这通常用ΓΓ-->{\displaystyle\Gamma}(大写gamma)来表示,可以写作:反射系数也可以用其他场或者电路量确定。反射系数可以表为负载阻抗ZL{\displaystyleZ_{L}}与输入端阻抗ZS{\displaystyleZ_{S}}的关系式:指出测量反射系数的位置的简单电路结构。注意到负的反射系数意味着反射波接受到180°,或者说ππ-->{\displaystyle\pi}的相移。反射系数的绝对值(用竖线标明)可以用驻波比(英语:standingwaveratio)SWR{\displaystyleSWR}计算:反...

关于我们

关注族谱网 微信公众号,每日及时查看相关推荐,订阅互动等。

APP下载

下载族谱APP 微信公众号,每日及时查看
扫一扫添加客服微信