Dissociationskonstanter

Dissociationskonstanter beskriver hur svaga elektrolyter uppträder i vattenlösningar vid jämvikt och hur stor andel av ett ämne som dissocierar till joner jämfört med den återstående föreningen. De används för att kvantifiera styrkan hos syror och baser samt hur pH och andra egenskaper hos en lösning utvecklas under olika förhållanden.

För en syra som dissocierar enligt HA ⇌ H+ + A− definieras syra-dissociationskonstanten Ka som Ka = a(H+)·a(A−)/a(HA). I praktiken används ofta koncentrationer istället för aktiviteter, vilket ger Ka ≈ [H+]·[A−]/[HA]. En bas som dissocierar i vatten enligt B + H2O ⇌ BH+ + OH− har bas-dissociationskonstanten Kb = a(BH+)·a(OH−)/a(B) ≈ [BH+]·[OH−]/[B]. Starka syror och baser dissocierar i princip fullständigt och har mycket stora Ka respektive Kb.

pKa och pKb används som logaritmiska mått: pKa = −log10(Ka) och pKb = −log10(Kb). För ett visst ämne och dess korresponderande konjugerade basippar gäller ofta Ka · Kb = Kw, där Kw är vattnets jonprodukt vid en given temperatur (≈ 1,0 × 10−14 vid 25 °C). Därmed är pKa + pKb ≈ pKw ≈ 14 vid 25 °C.

Exempelvis har ättiksyra Ka ≈ 1,8 × 10−5, ammoniumjonen NH4+ har Ka ≈ 5,6 × 10−10 medan dess konjugerade bas NH3 har Kb ≈ 1,8 × 10−5. Dissociationskonstanter är centrala för att förutsäga pH, buffertfunktion, titreringar och löslighetsproblem i lösningar. Temperatur förändrar Ka och Kb eftersom jämviktskonstanter är temperaturberoende.