Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.5: القوى النسبية لأزواج حمض-قاعدة المترافقة
فهرس المحتويات

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Relative Strengths of Conjugate Acid-Base Pairs
 
نسخة طبق الأصل

15.5: القوى النسبية لأزواج حمض-قاعدة المترافقة

إن كيمياء قانون برونستدø-لوري تستند على فكرة نقل البروتونات. وبالتالي، فإن المنطق يشير إلى وجود علاقة بين القوى النسبية لأزواج حمض القاعدة المترافق. يتم قياس قوة الحمض أو القاعدة في ثابت التأين الخاص به ، K a أو K b ، والذي يمثل مدى تفاعل التأين الحمضي أو القاعدي. بالنسبة إلى زوج حمض القاعدة المترافقHA / A، تكون معادلات توازن التأين وتعبيرات التأين ثابتة

Eq1

Eq2

تؤدي إضافة هاتين المعادلتين الكيميائيتين إلى الحصول على معادلة التأين التلقائي للماء:

Eq3

كما تمت مناقشته سابقًا ، فإن ثابت التوازن لتفاعل مُجمع يساوي الناتج الرياضي لثوابت التوازن للتفاعلات المضافة ، وهكذا

Eq4

توضح هذه المعادلة العلاقة بين ثوابت التأين لأي زوج مترافق من حامض-قاعدي ، أي أن حاصل ضربهما الرياضي يساوي حاصل ضرب الماء ، K W . من خلال إعادة ترتيب هذه المعادلة ، تصبح العلاقة المتبادلة بين نقاط القوة لزوج حمض-قاعدي مترافق واضحة:

Eq5

العلاقة التناسبية العكسية بين K a و K b تعني أنه كلما كان الحمض أو القاعدة أقوى ، فإن أضعف شريكها المقترن.

أخذ السجل السالب لكلا طرفي المعادلة، Ka × Kb = KW يعطي

Eq6

ثم

Eq7

حيث أن pKW هو 14 عند 25 °C، يمكن أيضًا كتابة هذه المعادلة كـ

Eq1

يمثل كل من pKa و pKb أيضًا قوة الأحماض والقواعد، على التوالي. مثل pH و pOH، كلما زادت قيمة pKa أو pKb، كلما كان الحمض أضعف أو القاعدة ، على التوالي.  

حمضقاعدة
حمض البيركلوريك (HClO4)*أيون البيركلورات (ClO4)**
حمض الكبريت (H2SO4)*أيون كبريتات الهيدروجين (HSO4)**
يوديد الهيدروجين (HI)*أيون يوديد (I)**
بروميد الهيدروجين (HBr)*أيون البروميد (Br)**
كلوريد الهيدروجين (HCl)*أيون كلوريد (Cl)**
حمض النيتريك (HNO3)*أيون النترات (NO3)**
أيون الهيدرونيوم (H3O+)الماء (H2O)
كبريتات الهيدروجين (HSO4) أيون الكبريت (SO42)
حمض الفوسفوريك (H3PO4) أيون فوسفات الهيدروجين (H2PO4)
فلوريد الهيدروجين (HF) أيون فلوريد (F)
حمض النيتروز (HNO2) أيون النتريت (NO2-)
حمض الخل (CH3CO2H) أيون الأسيتات (CH3CO2)
حمض الكربونيك (H2CO3) كربونات الهيدروجين (HCO3)
كبريتيد الهيدروجين (H2S) أيون كبريتيد الهيدروجين (HS)
أيون الأمونيوم (NH4+) الأمونيا (NH3)
سيانيد الهيدروجين (HCN) أيون سيانيد(CN)
كربونات الهيدروجين (HCO3) أيون الكربونات (CO32-)
الماء (H2O) أيون هيدروكسيد (OH)
أيون كبريتيد الهيدروجين (HS)أيون كبريتيد (S2)
الإيثانول (C2H5OH)إيثاكسيد أيون (C2H5O)
الأمونيا (NH3)† آيون الأميد (NH2)
الهيدروجين (H2)هيدريد أيون (H)
الميثان (CH4)أيون الميثيل (CH3)
*يخضع لتأيين الحمض بشكل كامل في الماء
لا يخضع لتأيين الحمض في الماء
**لا يخضع لتأيين القاعدة في الماء
يتحمّل ‡ التأين بشكل كامل للقاعدة في الماء

تم ترتيب قائمة الأزواج المتقارنة من حمض–قاعدة لإظهار القوة النسبية لكل نوع بالمقارنة مع الماء. في العمود الحمضي، تلك الأنواع المدرجة تحت الماء هي أحماض أضعف من الماء. لا تخضع هذه الأنواع للتأين الحمضي في الماء؛ هم ليسوا أحماض برونستدø-لوري. جميع الأنواع المذكورة أعلاه هي أحماض أقوى، تنقل البروتونات إلى الماء إلى حد ما عند إذابتها في محلول مائي لتوليد أيونات الهيدرونيوم. الأنواع الموجودة فوق الماء ولكن تحتها أيون الهيدرونيوم عبارة عن أحماض ضعيفة ، تخضع للتأين الحمضي الجزئي ، في حين أن الأنواع الموجودة فوق أيون الهيدرونيوم هي أحماض قوية تتأين تمامًا في محلول مائي.

هذا النص مقتبس من Openstax, Chemistry 2e, Section 14.3: Relative Strengths of Acids and Bases.

Tags

Conjugate Acid-base Pairs Dissociation Constants Weak Acid Ka Hydronium Ion Concentration A Ion Concentration Concentration Of HA Base Dissociation Constant Kb Conjugate Base Hydroxide Ion Concentration Equilibrium Expression For Kw Stronger Acid Weaker Conjugate Base Constant Value Of KW Calculate Ka Or Kb Negative Logarithms PKa PKb PKW Strengths Of Weak Acids

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter