pKa Kalkylator
Kategori: KemiHenderson-Hasselbalch-ekvationen:
Buffertillverkning
1. Lös upp de angivna mängderna i cirka 80% av slutvolymen.
2. Justera pH med en pH-mätare om det behövs.
3. Tillsätt vatten för att nå slutvolymen.
Buffertkapacitet
Effektiv pH-intervall: 3.8 - 5.8
Buffertkapacitet: 0.058 mol/L/pH
Ange flera pKa-värden
Artfördelning vs. pH
Dominerande art vid pH 7.0
Titreringskurva
Rekommenderade indikatorer
Om pKa och syra-bas-kemi
Grundläggande begrepp
pKa-värdet är den negativa logaritmen av syra-dissociationskonstanten (Ka) och representerar det pH där exakt hälften av en syra är dissocierad.
pKa = -log₁₀(Ka)
För syror indikerar ett lägre pKa en starkare syra, medan för baser, indikerar ett högre pKa av den konjugerade syran en starkare bas.
Nyckelpunkter:
- Vid pH = pKa är en syra 50% joniserad
- Vid pH = pKa + 1 är en syra ungefär 91% joniserad
- Vid pH = pKa - 1 är en syra ungefär 9% joniserad
- Buffertlösningar fungerar bäst när pH ≈ pKa (±1 pH-enhet)
Vanliga pKa-värden
| Förening | pKa | Användbart pH-intervall |
|---|---|---|
| Fosforsyra (1:a) | 2.15 | 1.15 - 3.15 |
| Citronsyra (1:a) | 3.13 | 2.13 - 4.13 |
| Ättiksyra | 4.76 | 3.76 - 5.76 |
| MES | 6.15 | 5.15 - 7.15 |
| Fosforsyra (2:a) | 7.20 | 6.20 - 8.20 |
| TRIS | 8.06 | 7.06 - 9.06 |
| Karbonsyra (2:a) | 10.33 | 9.33 - 11.33 |
| Fosforsyra (3:e) | 12.32 | 11.32 - 13.32 |
Vad är pKa-kalkylatorn?
pKa-kalkylatorn är ett interaktivt verktyg som hjälper dig att utforska och förstå syra-bas-beteende, buffertlösningar och titreringsprocesser inom kemi. Oavsett om du förbereder en buffert, analyserar jonisering vid olika pH-nivåer eller studerar titreringskurvor, gör detta verktyg processen snabbare och tydligare.
Det är särskilt användbart för studenter, labbtekniker och yrkesverksamma som arbetar med kemiska lösningar, och erbjuder stöd liknande verktyg som en molaritetskalkylator, titreringskalkylator eller ett verktyg för molekylvikt.
Huvudfunktioner i kalkylatorn
- Henderson-Hasselbalch-beräkningar: Förstå joniseringsstatusen för syror eller baser vid ett givet pH.
- Buffertberedning: Beräkna hur mycket syra och bas som ska blandas för att skapa en buffertlösning.
- Analys av flera pKa-värden: Visualisera fördelningen av arter för molekyler med mer än ett pKa-värde.
- Titreringskurvor: Generera pH- kontra volymdiagram för olika typer av syra-bas-titreringar.
- Inbyggd referens: Få tillgång till vanliga pKa-värden och användbara pH-intervall för populära buffertsystem.
Kärnformel
Henderson-Hasselbalch-ekvationen:
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Hur man använder pKa-kalkylatorn
1. Henderson-Hasselbalch-fliken
- Ange de kända pKa- och pH-värdena.
- Välj om du analyserar ett syra- eller bassystem.
- Klicka på "Beräkna" för att se förhållandet mellan joniserade och ojoniserade arter, tillsammans med procentuell jonisering.
2. Buffertberedningsfliken
- Välj en vanlig buffert eller ange ett anpassat pKa-värde.
- Ange målpH, koncentration (mM) och slutvolym (mL).
- Verktyget visar hur mycket av varje kemisk form som behövs, inklusive användbara förberedelsetips.
3. Fliken för analys av flera pKa-värden
- Ange upp till tre pKa-värden och ett pH-intervall.
- Klicka på "Beräkna" för att visa fördelningskurvor för arter.
- Du kan också kontrollera vilken art som dominerar vid ett valt pH.
4. Titreringskurvfliken
- Välj titreringstyp (t.ex. svag syra + stark bas).
- Ange koncentrationer och volymer för analyten och titranten.
- Kalkylatorn ritar titreringskurvan, markerar viktiga punkter och rekommenderar indikatorer.
Varför denna kalkylator är användbar
Att förstå syrors och basers beteende är grundläggande inom kemi. Denna kalkylator gör koncepten levande genom realtidsresultat och visualiseringar, vilket hjälper dig att:
- Förutsäga joniseringsnivåer i biologiska och kemiska system.
- Planera exakta buffertlösningar med hjälp av lösningskoncentrationsdata.
- Visualisera titreringsbeteende med ett titreringsformelverktyg.
- Snabbt växla mellan vanliga buffertar utan manuell matematik.
- Arbeta tryggt med verktyg för molarkoncentration, molberäkningsverktyg och guider för syra-bas-titrering.
Vanliga frågor (FAQ)
Vad betyder pKa?
pKa är det pH där en kemisk art är 50 % joniserad. Det hjälper till att förutsäga syrors eller basers tillstånd i en given lösning.
Kan jag använda detta för svaga baser också?
Ja. Kalkylatorn låter dig analysera både syror och baser och anpassar formeln därefter.
Hur exakta är resultaten för buffertberedning?
Resultaten baseras på Henderson-Hasselbalch-ekvationen och antar ideala förhållanden. För bästa resultat, använd en pH-mätare för att bekräfta och justera vid behov.
Är detta samma sak som en molaritetskalkylator?
Nej, men det är relaterat. Medan en molaritetskalkylator fokuserar på att bestämma lösningskoncentration, tillämpar pKa-kalkylatorn den informationen i samband med buffertar och jonisering.
Vilka andra verktyg kan jag behöva?
Beroende på dina behov kan du också ha nytta av att använda verktyg som:
- Gram till mol-kalkylator – för att omvandla kemisk massa till mol
- Procentuell utbyte-kalkylator – för reaktionseffektivitet
- Elektronkonfigurationskalkylator – för analys av atomstruktur
- Molekylviktskalkylator – för att hitta molmassan för föreningar
- Koncentrationskalkylator – för hjälp med spädningar och lösningsberedning
Slutliga tankar
pKa-kalkylatorn ger klarhet och snabbhet till syra-bas-kemi. Oavsett om du justerar buffertkoncentrationer eller ritar en titreringskurva, ger den dig pålitliga och förståeliga insikter med bara några klick.
Använd den tillsammans med andra kemiverktyg som en molaritetskalkylator eller lösningsspädningsverktyg för att slutföra din analys med självförtroende.