📄 수질환경: 산해리상수(Ka)에 대하여

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산해리상수(Ka)

산해리상수 Ka는 산이 물속에서 얼마나 잘 해리되는지를 수치로 나타낸 값이다.
즉, 산의 세기(강약)를 정량적으로 표현하는 지표다.

일반적인 약산 HA가 물에 녹으면 다음과 같은 평형을 이룬다.

HA ⇌ H⁺ + A⁻

이때 산해리상수 Ka는 다음과 같이 정의 된다.

Ka = [H⁺][A⁻] / [HA]

● [H⁺] : 수소이온 농도
● [A⁻] : 해리된 음이온 농도
● [HA] : 해리되지 않은 산의 농도

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Ka 값의 의미

Ka 값이 클수록 산은 물속에서 잘 해리되는 강한 산이며,
Ka 값이 작을수록 해리가 잘 일어나지 않는 약한 산이다.

강산의 경우 해리가 완전하게 일어나므로 Ka로 표현하지 않고,
주로 약산의 세기를 비교할 때 Ka를 사용한다.

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대표적인 Ka 예시

아세트산(CH₃COOH)의 산해리상수는 다음과 같다.

Ka = 1.8 × 10⁻⁵ (25℃)

이 값은 아세트산이 물속에서 부분적으로만 해리되는 전형적인 약산임을 의미한다.
수질 계산 문제에서 매우 자주 등장하는 수치이기도 하다.

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pKa와의 관계

산해리상수는 보통 pKa 형태로도 많이 표현된다.

pKa = −log Ka

따라서 pKa가 작을수록 강한산, pKa가 클수록 약한 산이다.

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정리

산해리상수 Ka란 산이 물속에서 수소이온을 얼마나 잘 내놓는지를 나타내는 평형상수로, 산의 강약을 정량적으로 표현한 값이다.

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