MCP๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ โ†’

๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

๊ณต์‹

๊ด‘๊ณ 

๊ฒฐ๊ณผ

pKa
5.7447
-logโ‚โ‚€(Ka)
Ka (์‚ฐ ํ•ด๋ฆฌ์ƒ์ˆ˜) 0.0000018
pKa 5.7447

Ka pKa ๋ณ€ํ™˜ ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋ž€?

์ด ๋„๊ตฌ๋Š” ์‚ฐ ํ•ด๋ฆฌ์ƒ์ˆ˜(Ka)์™€ ๊ทธ ๋กœ๊ทธ ํ˜•ํƒœ์ธ pKa๋ฅผ ์„œ๋กœ ๋ณ€ํ™˜ํ•ด ์ค๋‹ˆ๋‹ค. ๋‘ ๊ฐ’ ๋ชจ๋‘ ๊ฐ™์€ ์„ฑ์งˆ, ์ฆ‰ ์ˆ˜์šฉ์•ก์—์„œ ์‚ฐ์ด ์–‘์„ฑ์ž(Hโบ)๋ฅผ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ์ž˜ ๋‚ด๋†“๋Š”์ง€๋ฅผ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด์ง€๋งŒ ์ฒ™๋„๊ฐ€ ๋‹ค๋ฆ…๋‹ˆ๋‹ค. Ka ๊ฐ’์€ ๋ณดํ†ต ์ž๋ฆฟ์ˆ˜ ์ฐจ์ด๊ฐ€ ๋งค์šฐ ์ปค์„œ(์ค‘๊ฐ„ ์ •๋„ ์„ธ๊ธฐ์˜ ์‚ฐ์€ ์•ฝ 10โปยฒ, ์•„์ฃผ ์•ฝํ•œ ์‚ฐ์€ 10โปยนโฐ ์ˆ˜์ค€) ๋น„๊ตํ•˜๊ธฐ๊ฐ€ ๊นŒ๋‹ค๋กญ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฐ˜๋ฉด pKa๋Š” ๊ฐ„๊ฒฐํ•œ ์ฒ™๋„๋ผ์„œ ์‚ฐ์˜ ์„ธ๊ธฐ๋ฅผ ๋น„๊ตํ•˜๊ณ  ๊ธฐ์–ตํ•˜๊ธฐ๊ฐ€ ํ›จ์”ฌ ์‰ฝ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

๋จผ์ € ๋ณ€ํ™˜ ๋ฐฉํ–ฅ์„ ์„ ํƒํ•˜์„ธ์š”. pKa๋ฅผ ๊ตฌํ•˜๋ ค๋ฉด Ka โ†’ pKa๋ฅผ ์„ ํƒํ•˜๊ณ  Ka ๊ฐ’์„ ์ž…๋ ฅํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค(์˜ˆ: 1.8e-5). Ka๋ฅผ ๊ตฌํ•˜๋ ค๋ฉด pKa โ†’ Ka๋ฅผ ์„ ํƒํ•˜๊ณ  pKa๋ฅผ ์ž…๋ ฅํ•˜๋ฉด ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ๋Š” ๋ณ€ํ™˜๋œ ๊ฐ’๊ณผ ํ•จ๊ป˜ ์ง์ด ๋˜๋Š” ๊ฐ’๋„ ๋ณด์—ฌ ์ฃผ๋ฏ€๋กœ ๋‘ ๊ฐ’์„ ๋ชจ๋‘ ๊ธฐ๋กํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณต์‹ ํ’€์ด

๋‘ ๊ฐ’์˜ ๊ด€๊ณ„๋Š” ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

$$\text{pKa} = -\log_{10}\left(\text{Ka}\right)$$$$\text{Ka} = 10^{-\text{pKa}}$$

๋กœ๊ทธ์˜ ๋ฐ‘์ด 10์ด๋ฏ€๋กœ pKa๊ฐ€ 1๋งŒํผ ๋ณ€ํ•  ๋•Œ๋งˆ๋‹ค Ka๋Š” 10๋ฐฐ์”ฉ ๋ณ€ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. pKa๊ฐ€ ๋‚ฎ์„์ˆ˜๋ก(์ฆ‰ Ka๊ฐ€ ํด์ˆ˜๋ก) ๋” ์™„์ „ํ•˜๊ฒŒ ํ•ด๋ฆฌ๋˜๋Š” ๊ฐ•ํ•œ ์‚ฐ์ด๋ผ๋Š” ๋œป์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

Ka์™€ pKa๊ฐ€ ๋กœ๊ทธ๋กœ ๋ฐ˜๋น„๋ก€ ๊ด€๊ณ„์ž„์„ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ๋„ํ‘œ
Ka๊ฐ€ ํด์ˆ˜๋ก ์‚ฐ์ด ๊ฐ•ํ•˜๊ณ  pKa๋Š” ์ž‘์•„์ง‘๋‹ˆ๋‹ค. ๋‘˜์€ ์ƒ์šฉ๋กœ๊ทธ๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

์•„์„ธํŠธ์‚ฐ(์ดˆ์‚ฐ)์˜ Ka๋Š” ์•ฝ \(1.8 \times 10^{-5}\)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋”ฐ๋ผ์„œ ๋‹ค์Œ๊ณผ ๊ฐ™์ด ๊ณ„์‚ฐ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

$$\text{pKa} = -\log_{10}\left(1.8 \times 10^{-5}\right) = -(-4.745) = \mathbf{4.74}$$

๋ฐ˜๋Œ€๋กœ ๊ณ„์‚ฐํ•ด ๋ณด๋ฉด \(\text{Ka} = 10^{-4.74} \approx 1.8 \times 10^{-5}\)๋กœ, ๋ณ€ํ™˜ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ€ ๋งž์•„๋–จ์–ด์ง€๋Š” ๊ฒƒ์„ ํ™•์ธํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

pKa๊ฐ€ ๋†’์œผ๋ฉด ๋” ๊ฐ•ํ•œ ์‚ฐ์ธ๊ฐ€์š”? ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค. pKa๊ฐ€ ๋†’์„์ˆ˜๋ก ์˜คํžˆ๋ ค ์•ฝํ•œ ์‚ฐ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฐ•์‚ฐ์€ pKa ๊ฐ’์ด ๋‚ฎ์œผ๋ฉฐ, ์‹ฌ์ง€์–ด ์Œ์ˆ˜์ธ ๊ฒฝ์šฐ๋„ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

pKa์™€ pH๋Š” ์–ด๋–ค ๊ด€๊ณ„์ธ๊ฐ€์š”? ์ ์ •์—์„œ ๋ฐ˜๋‹น๋Ÿ‰์ (half-equivalence point)์— ์ด๋ฅด๋ฉด ์‚ฐ๊ณผ ์ง์—ผ๊ธฐ์˜ ๋†๋„๊ฐ€ ๊ฐ™์•„์ ธ pKa์™€ pH๊ฐ€ ๊ฐ™์•„์ง‘๋‹ˆ๋‹ค(ํ—จ๋”์Šจโ€“ํ•˜์…€๋ฐ”ํ ์‹).

์ง€์ˆ˜ ํ‘œ๊ธฐ๋ฒ•์œผ๋กœ ์ž…๋ ฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‚˜์š”? ๋„ค, Ka ๊ฐ’์€ 1.8e-5 ๊ฐ™์€ ์ง€์ˆ˜ ํ‘œ๊ธฐ๋กœ๋„ ์ž…๋ ฅํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: