PKS-Wert

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Der pK_S-Wert (auch pK_a-Wert genannt) ist in der Chemie ein Maß für die Stärke einer Säure.

Er stellt den negativen dekadischen Logarithmus der Dissoziationskonstante der Säure für die Protolyse dar:

<math> pK_S=-lg K_S=-lg \frac{[H^+] \cdot [A^-]}{[HA]} <math>

für das Reaktionsgleichgewicht HA <==> H⁺ + A^-. HA steht für die Säure, A^- für ihre konjugierte Base, [ ] steht für die Gleichgewichtskonzentrationen der jeweiligen Ionen bzw. Moleküle.

Generell gilt: je kleiner der pK_S-Wert, desto stärker ist die Säure. Starke Säuren haben einen pK_S-Wert unter 0, schwache Säuren einen pK_S-Wert von 3 und mehr.

Ableitung

Säure-Basen-Gleichgewichte werden über die Dissoziationskonstante der betrachteten Verbindung definiert. Für eine Säure der Form HA gilt HA = A^- + H⁺. Die Säure-Dissoziationskonstante K_S-Wert (bzw. Ka von acidum) ist durch Gleichung 1 gegeben. Der Zusammenhang mit dem pH-Wert ergibt sich durch Logarithmieren dieser Beziehung (Gleichungen 2 und 3), da folgende Definition gilt: pH = -log[H⁺]

• Der pKs-Wert einer Verbindung ist jener pH-Wert, bei dem eine Verbindung zu 50% in protonierter bzw. deprotonierter Form vorliegt.
• Bei einem pH-Wert der um eine Einheit über dem pK_S-Wert liegt sind 90% der Verbindung deprotoniert, eine Einheit darunter 90% protoniert (bei zwei Einheiten Abweichung: 99%)

Anmerkungen

Für die Assoziation zwischen Protonen und der konjugierten Base wäre zu formulieren A^- + H⁺ = HA. Die den Gleichungen 1 -3 analoge Ableitung würde dann zur Definition von Assoziationskonstanten "K_B" bzw. zu pK_B-Werten" führen. Dabei beträgt die Summe aus pK_A- und pK_B-Wert stets 14 (vergl. Tabelle unter "Säure").

Häufig wird einfach vom "pK-Wert" gesprochen. In diesen Fällen ist nahezu immer der (gängige) pKs-Wert gemeint. Da es sich um Dissoziationsgleichgewichte in wässriger Lösung handelt, wären, genau genommen, statt der Protonen, H⁺, die Hydroniumionen, H₃O⁺, einzusetzen.

Siehe auch: Base (Chemie), Aminosäure

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