pKa Rechner
Ka muss größer als 0 sein.
Was ist pKa?
Der pKa-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Säuredissoziationskonstante Ka.
Definition:
pKa = -log10(Ka)
pKa = -log10(Ka)
Je kleiner der pKa-Wert, desto stärker ist die Säure.
- pKa < 0: sehr starke Säuren
- pKa 0–4: mittlere Säuren
- pKa > 4: schwache Säuren
Wichtig für Puffer und Gleichgewichte
Formeln
pKa aus Ka:
pKa = -log10(Ka)
pKa = -log10(Ka)
Ka aus pKa:
Ka = 10-pKa
Ka = 10-pKa
Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
Umgestellt:
pKa = pH - log([A⁻]/[HA])
pKa = pH - log([A⁻]/[HA])
Beispiele
Essigsäure
Ka = 1,8·10-5
pKa = -log(1,8·10-5) ≈ 4,74
Ka = 1,8·10-5
pKa = -log(1,8·10-5) ≈ 4,74
Ameisensäure
pKa = 3,75
Ka = 10-3,75 ≈ 1,78·10-4
pKa = 3,75
Ka = 10-3,75 ≈ 1,78·10-4
Puffer 1:1
[A⁻]/[HA] = 1 → log(1)=0
Dann gilt: pH = pKa
[A⁻]/[HA] = 1 → log(1)=0
Dann gilt: pH = pKa
Pufferbeispiel
pH = 5,20; [A⁻]/[HA] = 2
pKa = 5,20 - log(2) = 4,90
pH = 5,20; [A⁻]/[HA] = 2
pKa = 5,20 - log(2) = 4,90
Technischer Hintergrund
Säurestärke und Gleichgewicht
Ka beschreibt das Gleichgewicht der Protolyse: HA ⇌ H⁺ + A⁻. Große Ka-Werte bedeuten stärkere Dissoziation und damit stärkere Säuren.
Rolle in Puffersystemen
- Puffer wirken am besten bei pH ≈ pKa
- Im Bereich pKa ± 1 ist die Pufferwirkung am stärksten
- pKa ist zentral für Auswahl geeigneter Puffersubstanzen
Typische pKa-Werte (25°C)
- HCl: ca. -6 (sehr starke Säure)
- Ameisensäure: 3,75
- Essigsäure: 4,76
- Ammonium: 9,25 (konjugierte Säure von NH₃)
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