이 계산기는?
pKa(산 해리 상수)는 산의 세기를 나타내는 지표로, 화학 및 생화학에서 매우 중요한 개념입니다.
산 해리 상수 Ka 값은 10^-5 처럼 매우 작은 숫자인 경우가 많아 다루기 불편하므로, 여기에 로그를 취해 보기 편한 숫자(pKa)로 바꾼 것입니다. pH와 유사한 개념입니다.
변환 공식
pKa = -log10(Ka)
Ka = 10^(-pKa)
- Ka가 클수록 (pKa가 작을수록): 강한 산입니다. 수소 이온(H+)을 잘 내놓습니다.
- Ka가 작을수록 (pKa가 클수록): 약한 산입니다.
사용 공식:
-log10(ka)입력 변수 설명
산해리상수 (Ka)
산의 이온화 평형 상수입니다. 값이 클수록 산성이 강함을 의미합니다. (예: 아세트산 1.76 x 10^-5)
pKa
Ka 값에 음의 로그를 취한 값입니다. 값이 작을수록 산성이 강함을 의미합니다. (예: 아세트산 4.75)
활용 예시
- Acetic Acid (아세트산): Ka = 1.76 × 10⁻⁵ → pKa = 4.75
- Formic Acid (개미산): Ka = 1.8 × 10⁻⁴ → pKa = 3.75
- Phosphoric Acid (인산): 첫 번째 해리 pKa1 = 2.15
💡 팁: Buffer(완충 용액)를 만들 때는 원하는 pH와 가장 가까운 pKa 값을 가진 산을 선택하는 것이 좋습니다. (Buffer pH 계산기 참조)
⚠️ 주의사항
- 온도 의존성: pKa 값은 온도에 따라 변하므로, 문헌값 참조 시 측정 온도를 확인하세요 (보통 25°C 기준).
- 용매 효과: 물이 아닌 유기 용매에서는 pKa 값이 크게 달라질 수 있습니다.
💡 자주 묻는 질문
QpKa와 pH의 차이는 무엇인가요?
A
pKa는 물질 고유의 '산의 세기'를 나타내는 상수이고, pH는 특정 용액 내의 '수소 이온 농도'를 나타내는 변수입니다. pH는 용액의 농도에 따라 변하지만 pKa는 물질마다 고정된 값입니다(온도 일정 시).
QpKa 4.0인 산과 5.0인 산 중 누가 더 강산인가요?
A
pKa가 4.0인 산이 더 강산입니다. pKa가 1 작을수록 산의 세기(Ka)는 10배 더 강합니다.
Q염기(Base)도 pKa가 있나요?
A
네, 염기의 짝산(Conjugate Acid)에 대한 pKa 값을 사용합니다. 또는 염기 해리 상수인 pKb를 쓰기도 하며, 수용액에서 pKa + pKb = 14 관계가 성립합니다.
왜 이 계산기가 필요한가요?
복잡한 수식을 직접 계산하는 것은 시간이 걸리고 실수가 발생하기 쉽습니다. LabMate의 결정론적 엔진은 검증된 알고리즘을 통해 0.0000000001의 오차도 없는 정확한 결과를 보장합니다.