弱塩基性溶液

弱塩基は、アンモニアと同様に、水からプロトンを受け入れて水酸化物イオンを生成するブレンステッド塩基です。弱い塩基は、塩基解離定数K_b(アンモニアの1.76 × ^10-5)に従って、部分的に水と反応します。

アンモニアのK_bは、アンモニウムイオン濃度に水酸化物イオン濃度を掛けたものを平衡状態のアンモニア濃度で割った値として表すことができます。

K_bは、弱塩基溶液中の水酸化物イオン濃度、ひいては溶液のpOHおよびpHを測定するために使用できます。

0.23 Mのアンモニア溶液の水酸化物イオン濃度とpHは、塩基解離定数を使用し、アンモニア、アンモニアイオン、および水酸化物イオンの初期値と平衡値を含むICEテーブルを調製することで決定できます。

K_b 式の平衡濃度を代入すると、K_b は x x x を 0.23 から x を引いた値に等しくなります。弱塩基は部分的な解離を示すため、0.23 から x を引いた値は約 0.23 と考えられます。

方程式が解かれると、x は 2 × ^10-3 M に等しくなります。

0.23からxを引いた近似値は0.23に等しく、水酸化物イオン濃度は0.23モルの0.86%にすぎないため、ここでは有効です。

この溶液のpHを計算するには、まず、水酸化物イオン濃度の負の対数(2.70に等しい)を使用してpOHを決定します。pHは、pHとpOHの合計が14に等しく、11.30と計算される式を使用して決定できます。

弱塩基溶液のK_bは、弱塩基溶液のpHがわかっている場合に計算できます。

メチルアミンは、水中で部分的に解離してメチルアンモニウムイオンと水酸化物イオンに分解する弱塩基です。

メチルアミンのK_bは、メチルアンモニウムイオン濃度に水酸化物イオン濃度を掛けたものを平衡状態のメチルアミン濃度で割った値として表すことができます。

pH 11.6の0.040 Mメチルアミン溶液のK_bを計算するには、まずpOHを計算し、次にその水酸化物イオン濃度を計算する必要があります。pHが11.60であるため、pOHは2.40であり、その水酸化物イオン濃度は4.0×^10-3です。

ICEテーブルは、メチルアミン、メチルアンモニウム、および水酸化物の初期濃度と平衡濃度から構築できます。

式中の平衡濃度をK_bに代入すると、K_bの値は4.4 × 10⁻⁴になります。