Kalkulator pKa

- 28 kwietnia 2025
| |

Równanie Hendersona-Hasselbalcha:

pH = pKa + log([A-]/[HA])
Stosunek [A-]/[HA]
398.11
% Zjonizowany
99.75%
% Niezjonizowany
0.25%

Przygotowanie buforu

Forma kwasowa
0.03 g
CH₃COOH
Forma zasadowa
6.47 g
CH₃COONa

1. Rozpuścić wskazane ilości w około 80% objętości końcowej.

2. Dostosować pH za pomocą miernika pH, jeśli to konieczne.

3. Dodać wodę, aby osiągnąć objętość końcową.

Pojemność buforowa

Efektywny zakres pH: 3.8 - 5.8

Pojemność buforowa: 0.058 mol/L/pH

Wprowadź wiele wartości pKa

do

Rozkład gatunków w zależności od pH

Dominujące gatunki przy pH 7.0

Krzywa miareczkowania

Punkt równoważnikowy
50.0 mL
pH w punkcie równoważnikowym
7.0
Region buforowy
25-75 mL

Zalecane wskaźniki

O pKa i chemii kwasowo-zasadowej

Podstawowe pojęcia

Wartość pKa to ujemny logarytm stałej dysocjacji kwasu (Ka) i reprezentuje pH, przy którym dokładnie połowa kwasu jest zdysocjowana.

pKa = -log₁₀(Ka)

Dla kwasów, niższe pKa wskazuje na silniejszy kwas, podczas gdy dla zasad, wyższe pKa kwasu sprzężonego wskazuje na silniejszą zasadę.

Kluczowe punkty:

  • Przy pH = pKa, kwas jest w 50% zjonizowany
  • Przy pH = pKa + 1, kwas jest w przybliżeniu w 91% zjonizowany
  • Przy pH = pKa - 1, kwas jest w przybliżeniu w 9% zjonizowany
  • Roztwory buforowe działają najlepiej, gdy pH ≈ pKa (±1 jednostka pH)

Typowe wartości pKa

Związek pKa Przydatny zakres pH
Kwas fosforowy (1. stopień) 2.15 1.15 - 3.15
Kwas cytrynowy (1. stopień) 3.13 2.13 - 4.13
Kwas octowy 4.76 3.76 - 5.76
MES 6.15 5.15 - 7.15
Kwas fosforowy (2. stopień) 7.20 6.20 - 8.20
TRIS 8.06 7.06 - 9.06
Kwas węglowy (2. stopień) 10.33 9.33 - 11.33
Kwas fosforowy (3. stopień) 12.32 11.32 - 13.32

Co to jest kalkulator pKa?

Kalkulator pKa to interaktywne narzędzie, które pomaga w badaniu i zrozumieniu zachowania kwasów i zasad, roztworów buforowych oraz procesów titracji w chemii. Niezależnie od tego, czy przygotowujesz roztwór buforowy, analizujesz jonizację przy różnych poziomach pH, czy studiujesz krzywe titracji, to narzędzie przyspiesza i ułatwia ten proces.

Jest szczególnie przydatne dla studentów, techników laboratoryjnych i profesjonalistów pracujących z roztworami chemicznymi, oferując wsparcie podobne do narzędzi takich jak kalkulator molarności, kalkulator titracji lub narzędzie do obliczania masy cząsteczkowej.

Kluczowe funkcje kalkulatora

  • Obliczenia Hendersona-Hasselbalcha: Zrozum stan jonizacji kwasów lub zasad przy danym pH.
  • Przygotowanie buforu: Oblicz, ile kwasu i zasady należy wymieszać, aby przygotować roztwór buforowy.
  • Analiza wielu wartości pKa: Wizualizuj rozkład gatunków dla cząsteczek z więcej niż jedną wartością pKa.
  • Krzywe titracji: Generuj wykresy pH w zależności od objętości dla różnych typów titracji kwas-zasada.
  • Wbudowane odniesienie: Uzyskaj dostęp do powszechnych wartości pKa i użytecznych zakresów pH dla popularnych systemów buforowych.

Podstawowy wzór

Równanie Hendersona-Hasselbalcha:

pH = pKa + log([A⁻]/[HA])

Jak korzystać z kalkulatora pKa

1. Zakładka Hendersona-Hasselbalcha

  • Wprowadź znane wartości pKa i pH.
  • Wybierz, czy analizujesz system kwasowy czy zasadowy.
  • Kliknij „Oblicz”, aby zobaczyć stosunek gatunków zjonizowanych do niezjonizowanych, wraz z procentem jonizacji.

2. Zakładka przygotowania buforu

  • Wybierz powszechny bufor lub wprowadź niestandardową wartość pKa.
  • Wprowadź docelowe pH, stężenie (mM) i objętość końcową (mL).
  • Narzędzie pokaże, ile każdego z chemicznych form jest potrzebne, w tym użyteczne wskazówki dotyczące przygotowania.

3. Zakładka analizy wielu wartości pKa

  • Wprowadź do trzech wartości pKa i zakres pH.
  • Kliknij "Oblicz", aby zobaczyć krzywe rozkładu gatunków.
  • Możesz również sprawdzić, który gatunek dominuje przy dowolnym wybranym pH.

4. Zakładka krzywej titracji

  • Wybierz typ titracji (np. słaby kwas + mocna zasada).
  • Podaj stężenia i objętości analitu i titranta.
  • Kalkulator rysuje krzywą titracji, podkreśla kluczowe punkty i rekomenduje wskaźniki.

Dlaczego to narzędzie jest przydatne

Zrozumienie zachowania kwasów i zasad jest fundamentalne w chemii. Ten kalkulator ożywia koncepcje dzięki wynikom w czasie rzeczywistym i wizualizacjom, pomagając Ci:

  • Przewidywać poziomy jonizacji w systemach biologicznych i chemicznych.
  • Planować dokładne roztwory buforowe, korzystając z danych o stężeniu roztworu.
  • Wizualizować zachowanie titracji za pomocą narzędzia do obliczania titracji.
  • Szybko przełączać się między powszechnymi buforami bez ręcznych obliczeń.
  • Pracować pewnie z narzędziami do obliczania stężenia molarnego, narzędziami do obliczania moli i przewodnikami po titracji kwas-zasada.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

Co oznacza pKa?

pKa to pH, przy którym dany gatunek chemiczny jest w 50% zjonizowany. Pomaga przewidzieć stan kwasów lub zasad w danym roztworze.

Czy mogę używać tego również dla słabych zasad?

Tak. Kalkulator pozwala analizować zarówno kwasy, jak i zasady, dostosowując wzór odpowiednio.

Jak dokładne są wyniki przygotowania buforu?

Wyniki opierają się na równaniu Hendersona-Hasselbalcha i zakładają idealne warunki. Aby uzyskać najlepsze wyniki, użyj miernika pH, aby potwierdzić i dostosować w razie potrzeby.

Czy to to samo co kalkulator molarności?

Nie, ale jest związane. Podczas gdy kalkulator molarności koncentruje się na określaniu stężenia roztworu, kalkulator pKa stosuje te informacje w kontekście buforów i jonizacji.

Jakie inne narzędzia mogą być mi potrzebne?

W zależności od Twoich potrzeb, możesz również skorzystać z narzędzi takich jak:

Ostateczne przemyślenia

Kalkulator pKa wprowadza klarowność i szybkość do chemii kwasów i zasad. Niezależnie od tego, czy dostosowujesz stężenia buforów, czy rysujesz krzywą titracji, dostarcza wiarygodnych, zrozumiałych informacji w zaledwie kilku kliknięciach.

Używaj go obok innych narzędzi chemicznych, takich jak kalkulator molarności lub narzędzie do rozcieńczania roztworów, aby zakończyć swoją analizę z pewnością.