காடித்தன்மை எண்

அசிட்டிக்காடி, CH3COOH, ஒரு மெத்தில் வினைக்குழு, CH3 கொண்ட COOH என்னும் கார்பாக்சிலேட்டுக் குழுவுடன் உள்ள ஒன்று. இந்தக் கார்பாக்சிலேட்டுக் குழு ஒரு நேர்மின்னியை (புரோட்டானை) இழந்து நீர் மூலக்கூற்றுக்குத் தரலாம், H20, இதனால் அசிட்டேட்டு எதிர்மின்மி (எதிர் மின்ம மூலக்கூறு) (acetate anion) CH3COO- and creating a hydronium cation H3O. This is an equilibrium reaction, so the reverse process can also take place. — 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.^[1]

வேதிப்பொருள் பெயர்	சமநிலை	pK_a
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

மேற்கோள்களும் அடிக்குறிப்புகளும்

↑ Goldberg, R.; Kishore, N.; Lennen, R. (2002). "Thermodynamic Quantities for the Ionization Reactions of Buffers". J. Phys. Chem. Ref. Data 31 (2): 231–370. doi:10.1063/1.1416902. Bibcode: 2002JPCRD..31..231G. https://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd615.pdf.

வெளி இணைப்புகள்

Acidity–Basicity Data in Nonaqueous Solvents Extensive bibliography of pK_a values in DMSO, acetonitrile, THF, heptane, 1,2-dichloroethane, and in the gas phase
Curtipot All-in-one freeware for pH and acid–base equilibrium calculations and for simulation and analysis of potentiometric titration curves with spreadsheets
SPARC Physical/Chemical property calculator Includes a database with aqueous, non-aqueous, and gaseous phase pK_a values than can be searched using SMILES or CAS registry numbers
Aqueous-Equilibrium Constants pK_a values for various acid and bases. Includes a table of some solubility products
Free guide to pK_a and log p interpretation and measurement பரணிடப்பட்டது 2016-08-10 at the வந்தவழி இயந்திரம் Explanations of the relevance of these properties to pharmacology
Free online prediction tool (Marvin) pK_a, log p, log d etc. From ChemAxon
Chemicalize.org:List of predicted structure based properties
pK_a Chart [1] by David A. Evans

[Goldmine-1] Goldberg, R.; Kishore, N.; Lennen, R. (2002). "Thermodynamic Quantities for the Ionization Reactions of Buffers". J. Phys. Chem. Ref. Data 31 (2): 231–370. doi:10.1063/1.1416902. Bibcode: 2002JPCRD..31..231G. https://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd615.pdf.

[1]