酸度常数英文解释翻译、酸度常数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 acidity constant
分词翻译:
酸度的英语翻译:
【化】 acidity; degree of acidity
【医】 acescence; acidity
常数的英语翻译:
constant; invariable
【计】 C
【化】 constant
【医】 constant
【经】 constant
专业解析
酸度常数(Acid Dissociation Constant),通常用符号Ka 表示,是化学中一个核心的热力学平衡常数,用于定量描述弱酸在水溶液中解离(电离)成氢离子(H⁺)和其共轭碱的趋势强弱。它反映了酸提供质子(H⁺)的能力。
-
定义与核心意义
- 对于一个弱酸(HA)在水溶液中的解离平衡反应:
HA(aq) ⇌ H⁺(aq) + A⁻(aq)
- 酸度常数 Ka 定义为该反应在特定温度(通常是25°C)下达到平衡时的平衡常数表达式:
$$Ka = frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$$
- 其中,[H⁺]、[A⁻] 和 [HA] 分别表示平衡时氢离子浓度、共轭碱阴离子浓度和未解离酸分子的浓度(通常以 mol/L 为单位)。
- Ka值越大,表示平衡越倾向于向右进行(解离程度越大),意味着该酸的酸性越强。反之,Ka值越小,酸性越弱。
-
pKa:更常用的表示方式
- 由于 Ka 值的变化范围非常大(例如,强酸的 Ka 值极大,而极弱酸的 Ka 值极小),通常使用其负对数 pKa 来表示酸度:
$$pKa = -log_{10} Ka$$
- pKa值越小,对应的 Ka 值越大,表示酸性越强。pKa值越大,酸性越弱。
- pKa 的使用使得酸强度的比较更为直观和方便。
-
酸度常数的关键作用
- 量化酸强度: Ka 或 pKa 是区分弱酸相对强度的标准指标。例如,醋酸的 pKa ≈ 4.76,苯酚的 pKa ≈ 10.0,表明醋酸比苯酚的酸性强得多。
- 预测反应方向: 在涉及质子转移的反应(酸碱反应)中,Ka 值可用于预测反应进行的方向和程度。通常,更强的酸(低 pKa)倾向于将质子转移给更弱的酸的共轭碱(高 pKa)。
- 计算溶液 pH 值: 对于弱酸及其盐的溶液(缓冲溶液),Ka 是计算溶液 pH 值的关键参数。
- 理解分子结构影响: 酸度常数是研究分子结构(如取代基效应、共振稳定化、溶剂效应)如何影响化合物酸性的基础。
权威参考来源:
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC): IUPAC 是化学命名和术语的全球权威机构。其“Gold Book”(《Compendium of Chemical Terminology》)明确定义了酸解离常数 (acid dissociation constant) 及其符号 Ka。 (来源: IUPAC Gold Book - https://goldbook.iupac.org/ - 搜索 "acid dissociation constant")
- 标准化学教科书: 几乎所有大学水平的《物理化学》或《分析化学》教材都会深入讨论酸度常数(Ka)和 pKa 的定义、测量、计算及其在化学平衡中的应用。 (来源: 例如 Atkins' Physical Chemistry, Harris Quantitative Chemical Analysis 等)
- 美国国家标准与技术研究院 (NIST): NIST 的 Chemistry WebBook 提供了大量化合物的实验测定数据,包括许多酸和碱的 pKa 值,是重要的数据来源。 (来源: NIST Chemistry WebBook - https://webbook.nist.gov/chemistry/)
- 专业数据库: 如 SciFinder, Reaxys 等化学信息数据库收录了海量经过实验验证或计算预测的 pKa 数据,是研究人员获取具体化合物酸度信息的重要工具。 (来源: SciFinder, Reaxys)
网络扩展解释
酸度常数(又称酸解离常数,记作$K_a$)是衡量酸在水中解离能力的定量指标,其核心概念和关联信息如下:
1.定义与作用
酸度常数表示酸(HA)在水溶液中释放质子的能力。当酸HA解离时,生成共轭碱A⁻和氢离子H⁺,其平衡关系为:
$$ text{HA} rightleftharpoons text{H}^+ + text{A}^- $$
$K_a$越大,说明酸解离程度越高,酸性越强。
2.数学表达式
根据化学平衡原理,$K_a$的表达式为:
$$ K_a = frac{[text{H}^+][text{A}^-]}{[text{HA}]} $$
其中,方括号表示各物质的平衡浓度。水的浓度因变化可忽略不计,故未包含在公式中。
3.pKa的定义
为方便使用,常将$K_a$取负对数得到pKa:
$$ text{p}K_a = -lg K_a $$
pKa越小,酸性越强。例如,pKa=2的酸比pKa=5的酸强约1000倍。
4.应用场景
- 预测反应方向:通过比较不同物质的pKa值,可判断质子转移方向(质子通常从pKa小的酸转移到pKa大的酸)。
- 缓冲溶液设计:利用弱酸及其共轭碱的pKa,可配制特定pH的缓冲体系。
5.示例说明
以醋酸(CH₃COOH)为例,其$K_a approx 1.8 times 10^{-5}$,对应pKa≈4.74,表明它在水中部分解离,属于弱酸。
如需更详细的计算方法或具体数据,可参考化学教材或权威数据库中的酸解离常数表。
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