pKS-Wert
Definition
- Der pKS-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Säurekonstante.
Bemerkungen
Allgemeines
- Da pKS = -log KS und KS < 1 sind Substanzen mit einem höheren pKS-Wert weniger sauer, als solche mit niedrigerem. Eine Substanz mit pKS 7 ist neutral.
- Gemäß der eben gemachten Feststellung reagieren Substanzen mit einem pKS > 7 in Wasser also basisch, Substanzen mit einem pKS < 7 sauer.
- Bei einem pH-Wert entsprechend ihres pKS-Wertes liegen entsprechend der Henderson-Hasselbalch-Gleichung 50 % der Substanz in Form der Säure (HA) und 50 % in Form der korrespondierenden Base (A-) vor.
Temperatur
- Der pKS-Wert einer Substanz ist abhängig von der Temperatur.
- Sofern keine weitere Angabe getroffen wird, ist davon auszugehen, dass der
angegebene Wert für die physikalische Standardbedingung einer Temperatur
von 298,15 K (25 °C) gilt.
- Teilweise wird jedoch auch 293,15 K (20 °C) als Standardtemperatur ohne weitere Angabe verwendet, sodass eine gewisse Unsicherheit verbleibt.
Beispiel zur Berechnung des Anteils protonierte zu unprotonierte Form
- Bei einem pH-Wert von 7 und einem pKS-Wert von 5 ergibt sich so ein Verhältnis von A- zu HA von 100 zu 1. Bei einem pH-Wert von 4,9 sind es:
, oder
. Durch Delogarithmieren erhält man:
, was ausgerechnet
ergibt. Formt man dies um nach HA, sieht die Formel so aus:
. Um nun das Verhältnis zu erhalten setzen wir A- gleich 1, womit sich dann ergibt:
.
Es liegen also von HA knapp 26 % mehr, als von A- vor.
- Das prozentuale Anteil x der protonierten Form ergibt sich zu:
Für das obige Beispiel sind dies ca. 55,73 %.
Beispiele
Ungefähre pKS-Werte einiger Stoffklassen
Stoffklasse Ungefährer pKS Alkohole 17 Thioalkohole 10 Phenole 10 Imide 10 Anellierte Imidazole 9 Sulfonamide 5 - 10 5,5-disubstituierte Barbitursäure-Derivate 7 - 8 Carbonsäuren 4 - 5 Aminosäuren 2 - 2,5 Sulfonsäuren 1
pKS-Werte einiger Substanzen
Stoff pKS Methan 50 Wasser 15,74 Blausäure 9,22 Essigsäure 4,76 Salicylsäure 2,97 Phosphorsäure 2,16 Semiquadratsäure (in verdünnter H2SO4) 0,88 Salpetersäure -1,3 Salzsäure -2,2 Schwefelsäure -5,2 Pentacyanocyclopentadien < -11