5.4
考虑氨与乙氧基离子之间的反应。氨将其质子转移给乙氧基离子,生成氨基离子和乙醇。
在平衡状态下,该反应包含两种酸和两种碱。通过比较每种酸的 pKa 值,可以确定其中较强的酸和较强的碱,以及平衡的位置。
此处,乙醇的pKa为15.9,其酸性强于pKa为38的氨。由于强酸生成弱共轭碱,反之弱酸则生成强共轭碱,因此乙氧基离子的碱性弱于氨基离子。
从根本上说,任何受平衡控制的酸碱反应都倾向于生成更稳定的物种——即较弱的酸和较弱的碱——因为它们具有更低的势能。
这解释了为何在此反应中,平衡位置偏向乙氧基离子和氨的一侧。
此外,在任何反应中,如果酸的 pKa 值差异较大,则忽略可逆反应,并用单向箭头取代平衡箭头。
通过计算反应的平衡常数,还可以根据酸的 pKa 值来估算酸碱反应中平衡的位置。
例如,在此反应中,pKa 较强酸的p值相减后Ka 较弱酸的解离常数之比的对数值等于平衡常数的对数。2的反对数为10的平衡常数2.
平衡常数的较大值表明,平衡倾向于具有较高 pKa 值的较弱且更稳定的酸的一侧。
在任何溶液中,pKa 值表明酸是否完全解离。 负 pKa 对应于较强的酸,而正 对应于较弱的酸。 考虑氨和乙醇离子之间的反应。 在此反应中,pKa 为pKa 15.9 的乙醇是比 pKa 为 38 的氨更强的酸。回想一下,强酸形成弱共轭碱,弱酸形成强共轭碱。 因此,乙醇离子是弱碱。
图 1. 氨与乙…