दुर्बल अम्लों के आयनन स्थिरांक

कोई भी अम्ल जो 100% आयनों में विघटित हो जाता है, प्रबल अम्ल कहलाता है। यदि यह 100% विघटित नहीं होता है, तो यह एक दुर्बल अम्ल है। HC₂H₃O₂ दुर्बल अम्ल का उदाहरण है:

${\ce {CH3COOH -> CH3COO- + H+}}$

जब HCl को H₂O में घोला जाता है, तो यह पूरी तरह से H⁺(aq) और Cl⁻(aq) आयनों में अलग हो जाता है; सभी HCl अणु आयन बन जाते हैं:

${\ce {HCl -> H+ + Cl-}}$

मुद्दा क्षार के साथ समान है: एक प्रबल क्षार वह क्षार है जो विलयन में 100% आयनित होता है। यदि यह घोल में 100% से कम आयनित है, तो यह एक दुर्बल क्षार है।

सभी प्रबल क्षार OH^- यौगिक हैं। तो किसी अन्य तंत्र पर क्षारित क्षार, जैसे कि NH₃ (जिसमें इसके सूत्र के भाग के रूप में OH⁻ आयन शामिल नहीं हैं), एक दुर्बल क्षार होगा।

एक दुर्बल अम्ल के लिए आयनीकरण स्थिरांक को अक्सर Ka के रूप में दर्शाया जाता है, जो अम्ल पृथक्करण स्थिरांक के लिए होता है। यह इस बात का माप है कि एक दुर्बल (HA) जल में कितना आयनित या वियोजित होता है। एक सामान्य दुर्बल अम्ल पृथक्करण अभिक्रिआ के लिए Ka की अभिव्यक्ति, जहां HA अपने घटक आयनों में अलग हो जाता है, है:

${\ce {HA -> H+ + A-}}$

जहाँ:

• [H⁺] घोल में हाइड्रोजन आयनों (प्रोटॉन) की सांद्रता को दर्शाता है।
• [A^-] दुर्बल अम्ल के संयुग्म क्षार की सांद्रता का प्रतिनिधित्व करता है।
• [HA] दुर्बल अम्ल की प्रारंभिक सांद्रता का प्रतिनिधित्व करता है।

Ka मान वियोजन अभिक्रिया की साम्य स्थिति का प्रतिबिंब है। एक बड़ा Ka मान इंगित करता है कि अम्ल के अपने आयनों में अलग होने की अधिक संभावना है, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रबल अम्ल बनता है। इसके विपरीत, एक छोटा Ka मान इंगित करता है कि अम्ल के अलग होने की संभावना कम है और यह एक दुर्बल अम्ल है।

विशिष्ट दुर्बल अम्लों के लिए, आप उनके Ka मान संदर्भ तालिकाओं या रसायन शास्त्र की पाठ्यपुस्तकों में पा सकते हैं। विभिन्न दुर्बल अम्लों में अलग-अलग Ka मान होते हैं, और ये मान तापमान के साथ भिन्न हो सकते हैं। कुछ सामान्य दुर्बल अम्ल और 25°C (298 K) पर उनके अनुमानित Ka मान में शामिल हैं:

एसिटिक अम्ल (CH₃COOH): Ka ≈ 1.8 x 10^-5

${\ce {CH3COOH -> CH3COO- + H+}}$

फॉर्मिक अम्ल (HCOOH): Ka ≈ 1.8 x 10^-4

${\ce {HCOOH -> HCOO- + H+}}$

हाइड्रोफ्लोरोइक अम्ल (HF): Ka ≈ 7.2 x 10^-4

${\ce {HF -> H+ + F-}}$

अभ्यास प्रश्न

• दुर्बल अम्लों के आयनन स्थिरांक का मान किस प्रकार ज्ञात करते हैं ?
• फॉर्मिक अम्ल का वियोजन स्थिरांक ज्ञात कीजिये।