காடித்தன்மை எண்

மென்காடியாகிய அசிட்டிக் காடி, ஒரு நேர்மின்னியை (புரோட்டானை) நீருக்கு அளிக்கின்றது (ஐதரசன் அயனி அல்லது நீரிய நேர்மின்மி பச்சை நிறத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது). இது ஒரு சமநிலை வேதியியல் வினைப்பாட்டில் நடக்கின்றது, இதன் பயனாய் அசிட்டேட்டு மின்மமூலக்கூறும் (அயனியும்) ஐதரோனியம் என்னும் நீரிய மின்மியும் விளைகின்றன. சிவப்பு: ஆக்சிசன், கறுப்பு: கரிமம், வெள்ளை: ஐதரசன்.

காடிப்பிரிகை எண் K_a (இது காடித் தன்மை எண் என்றும் காடி-மின்மியாக்கு எண் என்றும் அறியப்படுகிறது) என்பது ஒரு காடிக் கரைசலின் காடித்தன்மை அல்லது காடித்தன்மையின் வலுவை அளவிட்டுக் காட்டும் எண். காடிப்பொருளுக்கும் காரப்பொருளுக்கும் இடையே நிகழும் வேதியியல் வினைகளில், அதாவது காடி-கார வேதிவினைகளில் மூலக்கூறுகள் பிரியும் நிகழ்ச்சியாகிய பிரிகை வினையின் சமநிலை எண் (equilibrium constant). சமநிலை இயக்கத்தைக் கீழ்க்காணுமாறு எழுதிக் காட்டலாம்:

HA A⁻ + H⁺,

இதில் HA என்பது பொதுவாக ஒரு காடியைக் குறிக்கும். இது A⁻ என்னும் பகுதியாகவும் நீரிய மின்மி (அல்லது நேர்மின்மி, புரோட்டான்) ஆகவும், H⁺ பிரியும். இதனால் இவை நீரில் கரைந்திருக்கும் ஐதரோனியமாக (hydronium) இருக்கும். இங்குப் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள எடுத்துக்காட்டில் HA என்பது அசிட்டிக் காடி, A⁻ என்பது அசிட்டேட்டு மின்மி (அயனி). வேதிப்பொருள்கள் HA, A⁻ and H⁺ ஆகியவை அவற்றின் மொத்த அடர்த்தி அளவுகள் ஒரு கால கட்டத்திற்குப் பிறகு மாறாத நிலையை எட்டும்பொழுது சமநிலை அடைந்ததாகக் கருதலாம். இப்பொழுது பிரிகை மாறிலி (பிரிகை எண்) என்பதை சமநிலை எட்டியபொழுது காணப்படும் அடர்த்தி அளவுகளின் அடிப்படையில் (ஒரு இலிட்டரில் உள்ள மோல் அளவில்) கீழ்க்காணும் விகிதமாக எழுதலாம். அடர்த்திகளை பகர அடைப்புக்குறிகளுக்குள் இட்டுக் காட்டுவது வழக்கம்: [HA], [A⁻], [H⁺]:

$K_{\mathrm {a} }=\mathrm {\frac {[A^{-}][H^{+}]}{[HA]}}$

இந்த விகிதம் பல பதின்ம அடுக்குகளான அளவில் (many orders of magnitude) மாறும் ஆகையால் K_a மதிப்புகளை மடக்கை அளவில் குறிப்பது வழக்கம். மடக்கை காடித்தன்மை எண், pK_a என்பது −log₁₀ K_a என்பதற்கு ஈடாகும். ஆனால் இதனையே (தவறுதலாக சில நேரங்களில்) காடிப் பிரிகை எண் (மாறிலி) என்றும் அழைப்பர்:

$\ \mathrm {p} K_{\mathrm {a} }=-\log _{10}K_{\mathrm {a} }$

pK_a என்பதன் மதிப்பு அதிகமாக இருந்தால் பிரிகை குறைவு என்று பொருள். மென்காடிகளின் pK_a மதிப்புகள் ஏறத்தாழ −2 முதல் 12 வரை என்னும் விழுகளத்தில் இருக்கும், ஆனால் காடிகளின் pK_a மதிப்புகள் −2 உக்கும் கீழாக இருந்தால் அவை மிகவும் வலுவான காடிகள் ஆகும்; எடுத்துக்காட்டாக கந்தகக் காடியின் காடித்தன்மை - 3.0 ஆகும். இவற்றில் பிரிகை ஏறத்தாழ முழுமையாக நிகழ்ந்திருக்கும் என்று பொருள். பெரிய அளவில் பிரிகை நிகழ்ந்திருக்கும்பொழுது நீரில் பிரியாமல் இருக்கும் கூறுகள், அளவிடமுடியாத சிற்றளவாக இருக்கும். வலுவான காடிகளின் pK_a மதிப்புகளை அளவிட ஒரு கருத்திய முறையையும் கைக்கொள்ளலாம், அதாவது நீரல்லாத கரைப்பானில் பிரிகையை அளந்து (அவற்றில் பிரிகையின் அளவு சிறிதாக இருக்கும் ஆகையால்), எடுத்துக்காட்டாக அசிட்டோநைட்ரைல் அல்லது டை-மெத்தில்-சல்பாக்சைடு ஆகியவற்றில் அளந்து நீரில் பிரிகையின் அளவை அண்ணளவாக மதிப்பிடலாம்.

பொதுவாகக் காணப்படும் பொருள்களின் காடித்தன்மை எண்

ஒரு வேதிப்பொருளின் மடக்கைக் காடி எண், pK_a, ஐ அளக்க பல வழிகள் உள்ளன, ஆனால் அவற்றுள் சிறு மாறுபாடுகள் உண்டு. சரிவர அளந்த மதிப்புகளில் மாறுபாடு 0.1 அலகு மட்டுமே இருக்கக்கூடும். கீழ்க்காணும் தரவுகள் நீரின் வெப்பநிலை 25 °C இல் அளக்கப்பெற்றது

வேதிப்பொருள் பெயர்	சமநிலை	pKa
B = அடினைன்	BH22+ BH+ + H+	4.17
	BH+ B + H+	9.65
H3A = ஆர்சனிக் காடி	H3A H2A− + H+	2.22
	H2A− HA2− + H+	6.98
	HA2− A3− + H+	11.53
HA = பென்சாயிக் காடி	HA H+ + A−	4.204
HA = பூட்டனாயிக் காடி	HA H+ + A−	4.82
H2A = குரோமிக் காடி	H2A HA− + H+	0.98
	HA− A2− + H+	6.5
B = கோடைன்	BH+ B + H+	8.17
HA = கிரிசோல்	HA H+ + A−	10.29
HA = பார்மிக் காடி	HA H+ + A−	3.751
HA = ஐதரோபுளோரிக் காடி	HA H+ + A−	3.17
HA = ஐதரோசயனிக் காடி	HA H+ + A−	9.21
HA = ஐதரசன் செலினைடு	HA H+ + A−	3.89
HA = ஐதரசன் பெராக்சைடு (90%)	HA H+ + A−	11.7
HA = இலாக்டிக் காடி	HA H+ + A−	3.86
HA = புரோபயானிக் காடி	HA H+ + A−	4.87
HA = பீனால்	HA H+ + A−	9.99
H2A = L-(+)-அசுக்கார்பிக் காடி	H2A HA− + H+	4.17
	HA− A2− + H+	11.57