Ayrışma (kimya)

Kimya ve biyokimyada ayrışma, moleküllerin (veya tuzlar veya bileşikler gibi iyonik bileşiklerin) atomlar, iyonlar veya radikaller gibi daha küçük parçacıklara ayrıldığı genel bir süreçtir. Örneğin, bir asit suda çözündüğünde, bir elektronegatif atom ile bir hidrojen atomu arasındaki kovalent bir bağ, bir proton (H+) ve bir negatif iyon veren heterolitik fisyon tarafından kırılır. Ayrışma, birleşme veya rekombinasyonun tersidir.

Bir elektrolit, serbest iyonlar içeren ve elektriksel olarak iletken bir ortam olarak kullanılabilen bir maddeyi ifade eder. Çözünen maddenin çoğu zayıf bir elektrolit içinde ayrışmazken, güçlü bir elektrolitte daha yüksek bir çözünen madde oranı ayrışarak serbest iyonlar oluşturur.

Zayıf bir elektrolit, çözelti içinde çoğunlukla molekül formunda bulunan ("ayrışmamış" olduğu söylenen), iyon şeklinde sadece küçük bir fraksiyonu olan bir maddedir. Basitçe bir maddenin kolayca ayrışmaması onu zayıf bir elektrolit yapmaz. Asetik asit (CH3COOH) ve amonyum (NH4+) iyi örneklerdir. Asetik asit suda son derece çözünür, ancak bileşiğin çoğu moleküller halinde çözünerek onu zayıf bir elektrolit haline getirir. Zayıf bazlar ve zayıf asitler genellikle zayıf elektrolitlerdir. Sulu bir çözelti içinde bir miktar CH3COOH ve bir miktar da CH3COO− ve ortaya H+ çıkacaktır.

Güçlü bir elektrolit, çözeltide tamamen veya neredeyse tamamen iyonlar halinde bulunan bir çözünen maddedir. Yine, bir elektrolitin gücü, moleküllerden ziyade iyon olan çözünen madde yüzdesi olarak tanımlanır. Yüzde ne kadar yüksekse, elektrolit o kadar güçlüdür. Bu nedenle, bir madde çok çözünür olmasa da, tamamen iyonlara ayrışsa bile, madde güçlü bir elektrolit olarak tanımlanır. Zayıf bir elektrolit için de benzer mantık geçerlidir. Güçlü asitler ve bazlar, HCl ve H2SO4 iyi örneklerdir. Bunların hepsi sulu bir ortamda iyonlar olarak var olacaktır.

Gazlardaki ayrışma derecesi, α sembolü ile gösterilir, burada α, çözünen gaz moleküllerinin yüzdesini belirtir. Denklemin stokiyometrisine bağlı olarak Kp ve α arasında çeşitli ilişkiler mevcuttur. Örnek olarak diazot tetroksit (N2O4) ile ayrışan nitrojen dioksit (NO2) alınacaktır.

Bu denklem Le Chatelier'in İlkesine uygundur. Kp sıcaklıkla sabit kalacaktır. Sisteme basınç eklenmesi, pT değerini artıracaktır, bu nedenle α, Kp'yi sabit tutmak için düşmelidir. Aslında, dengenin basıncının arttırılması, dinitrojen tetroksit oluşumunu destekleyen sola kaymaya yardımcı olur (dengenin bu tarafında olduğu gibi, basınç mol sayısı ile orantılı olduğundan daha az basınç vardır), dolayısıyla α ayrışma kapsamını azaltır.

Bununla birlikte, Brønsted-Lowry asit-baz teorisi, proton H+'nın çözelti içinde mevcut olmadığını, bunun yerine hidronyum iyonu H3O+ oluşturmak için bir su molekülü tarafından kabul edildiğini (bağlandığını) belirten daha doğru bir açıklama sunar.

Ka çeşitli bir ayrışma sabiti, bir asit iyonlaşma sabiti, bir asit sabiti veya bir iyonizasyon sabiti gibi şekillerde adlandırılabilir. Bu asit kuvvetinin bir göstergesi olarak hizmet eder: güçlü asitler daha yüksek bir Ka değerine (ve daha düşük bir pKa değerine) sahiptir.

Reseptörler, küçük ligandları bağlayan proteinlerdir . Ayrışma sabiti Kd ligandın reseptöre afinitesinin bir göstergesi olarak kullanılır. Reseptör için ligand afinitesi ne kadar yüksek olursa, Kddeğeri o kadar düşük olur (ve pKd değeri o kadar yüksek olur).