PK-Wert

Der pK-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Gleichgewichtskonstanten K, die nach dem Massenwirkungsgesetz die Lage des Gleichgewichtes einer Säure-Base-Reaktion beschreibt.

Nach dem Massenwirkungsgesetz unterscheidet man bei chemischen Gleichgewichtsreaktionen zwischen einer Säurekonstante K_S und einer Basenkonstante K_B bzw. zwischen einer Säurestärke pK_S und einer Basenstärke pK_B. Bei Zimmertemperatur gilt:

• pK_B + pK_S = 14

2.1. Säurekonstante

In wässriger Lösung liegt zwischen einer Säure (HA) und einer Base (A^-) eine Gleichgewichtsreaktion vor:

• HA + H₂O ↔ H₃O⁺ + A^-

Nach dem Massenwirkungsgesetz lautet die Gleichgewichtskonstante:

• K = ([H₃O⁺] x [A^-]) / ([HA] x [H₂O])

Da die Konzentration von Wasser bei der Reaktion als konstant anzusehen ist, ergibt sich die Säurekonstante K_S:

• K_S = K x [H₂O]

Der pK_S-Wert (Säurestärke) lautet:

• pKs = - lg K_S

Je kleiner der pK_S-Wert, desto höher ist der Dissoziationsgrad und desto stärker ist die Säure.

2.2. Basenkonstante

Zwischen einer Base (B) und der korrespondierenden Säure (BH⁺) liegt in wässriger Lösung eine Gleichgewichtsreaktion vor:

• B + H₂O ↔ OH^- + BH⁺

Die Konzentration von Wasser bleibt praktisch konstant, somit gilt für die Basenkonstante:

• K_B = ([BH⁺] x [OH^-]) / [B]

Der negative dekatische Logarithmus von K_B ergibt den pK_B-Wert:

• pK_B = - lg K_B

Je kleiner der pKB-Wert, desto stärker ist das Bestreben der Base, Protonen aufzunehmen.

Die pK-Werte von schwachen Säuren und Basen kann man durch Säure-Base-Titration mit Bestimmung des pH-Werts am Halbäquivalenzpunkt ermitteln. Eine Säure und ihre korrespondierende Base liegen dann in gleicher Konzentration vor und der pK-Wert entspricht dem pH-Wert.

siehe auch: Stärke von Säuren und Basen