Calcular el pka:
. Introducción
Las propiedades químicas de las moléculas dependen en gran medida de si están ionizadas o no. La mayoría de las moléculas orgánicas son capaces de ganar y / o perder un protón en soluciones acuosas. La transferencia de protones se produce con mayor frecuencia entre el agua y cualquier átomo ionizable de la molécula orgánica. La respuesta de la molécula a la protonación o desprotonación depende significativamente del sitio que fue alterado por la transferencia de protones. La distribución de carga parcial en la molécula también varía con la protonación de los sitios activos ácido / base. Dado que la distribución de carga parcial es muy sensible al proceso de desprotonación de protonación (tanto cerca como lejos del sitio alterado), se puede usar para determinar el pKa de una molécula. Nuestro programa de predicción pKa se basa en el cálculo de la carga parcial de átomos en la molécula.
2. Definición de Ka constante de disociación ácida
Las moléculas ácidas y básicas se ionizan en solución acuosa. El carácter ácido o básico se asigna a la molécula de acuerdo con la regla de Brönsted. La relación de las formas ionizadas y neutras depende del pH, la temperatura y la actividad iónica de la fase masiva. La constante de ionización Ka se obtiene a partir de la relación de actividad de la base conjugada y el ácido conjugado multiplicado por la actividad del protón.
3. Definición de pKa
El pKa se obtiene a partir de la constante de ionización de una molécula usando la siguiente definición.
Cuando el pH de la solución es igual a pKa, las concentraciones de especies disociadas y no disociadas son iguales.
4. Definición del prefijo ácido / básico de pKa
definición del prefijo básico
Los iones positivos protonados se consideran sitios básicos protonados, por lo tanto, se usa el prefijo “básico” para ellos.
El tipo de sitios básicos neutrales están predefinidos en la calculadora pKa, también tienen el prefijo “básico”.
por ejemplo, si la molécula enviada es CH3NH2 o CH3NH3 +, obtienen el prefijo “básico” y pKa = 10.08
definición del prefijo ácido
Los iones negativos protonados se consideran sitios ácidos desprotonados, por lo tanto, se usa el prefijo “ácido” para ellos.
El tipo de sitios ácidos neutros están predefinidos en el calculador pKa, también tienen el prefijo “ácido”.
por ejemplo, si la molécula enviada es CH3COOH o CH3COO- obtienen el prefijo “ácido” y pKa = 4.54
5. Moléculas multipróticas
Cuando una molécula contiene más de un átomo ionizable, se llama compuesto multiprótico. Para estos tipos de moléculas, necesitamos distinguir entre las constantes de disociación micro y macro ácidas. La constante de disociación microácida se obtiene a partir de la concentración de equilibrio de los pares ácido-base conjugados. La constante de disociación macro ácida se obtiene de la ley global de conservación de masa y carga. Cuando una molécula tiene N sitios ionizables, el número total de micro especies en la solución es 2N.
Para comprender mejor la diferencia entre micro y macro constantes consideramos el equilibrio de ionización de un ácido tripótico AH3. En referencia a los diferentes sitios de desprotonación de la molécula AH3, presentamos los índices superiores de los protones.