Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

15.5: Относительные силы конъюгированных кислотно-основных пар
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Relative Strengths of Conjugate Acid-Base Pairs
 
ТРАНСКРИПТ

15.5: Относительные силы конъюгированных кислотно-основных пар

Химия Брёнстед-Лоури кислотно-основная является передачей протонов; таким образом, логика предполагает взаимосвязь между относительными сильными сторонами сопряженных пар кислотно-основная. Сила кислоты или основание определяется в его константе ионизации Ka или Kb, которая представляет степень реакции ионизации кислоты или основание. Для сопряженной пары кислотно-основная HA/A- уравнения ионизационного равновесия и выражения констант ионизации являются

Eq1

Eq2

Добавление этих двух химических уравнений приводит к уравнению для автоматической ионизации воды:

Eq3

Как уже говорилось ранее, константа равновесия для суммированной реакции равна математическому произведению констант равновесия для добавленных реакций, и так далее

Eq4

В этом уравнении определяется соотношение между константами ионизации для любой сопряженной пары кислотно-основная, а именно, их математический продукт равен ионному продукту воды, КВТ. При перестановке этого уравнения становится очевидной обратная связь между сильными сторонами сопряженной пары кислотно-основная:

Eq5

Обратное пропорциональное соотношение между Ка и Кбайт означает, что чем сильнее кислота или основание, тем слабее ее ее партнер-конъюгат.

Принимая негативный логарифмик обеих сторон уравнения, Ка × Кбайт = МОЩНОСТЬ КВТ

Eq6

затем

Eq7

Поскольку PKW составляет 14 при 25 °C, это уравнение также можно записать как

Eq1

PKa и PKB также представляют силу кислот и оснований, соответственно. Как и pH и Poh, чем выше значение pKa или PKB, тем слабее кислота или основание, соответственно.  

Кислота основание
Перхлоральная кислота (HClO4)* Перхлорат-ион (ClO4-)**
Серная кислота (H2SO4)* Ион сульфата водорода (HSO4-)**
Йодид водорода (HI)* Иодид ион (I-)**
Бромистый водород (HBR)* Бромистый ион (br-)**
Хлорид водорода (HCl)* Ион хлорида (CL-)**
Азотная кислота (HNО3)* Ион нитрата (NО3-)**
Гидроний ион (H3O+) Вода (H2O)
Ион сульфата водорода (HSO4-) Сульфат-ион (SO42-)
Фосфорная кислота (H3PO4) Ион диводоросфата (H2PO4-)
Фторид водорода (HF) Ион фторида (F-)
Закись азота (HNО2) Нитритный ион (NО2-)
Уксусная кислота (CH3CO2H) Ацетатный ион (CH3CO2-)
Углекислая кислота (H2CO3) Карбонатный ион водорода (HCO3-)
Сероводород (H2S) Ион сероводорода (HS-)
Ион аммония (NH4+) Аммиак (NH3)
Цианид водорода (HCN) Ион цианида (CN-)
Карбонатный ион водорода (HCO3-) Карбонатный ион (CO32-)
Вода (H2O) Гидроксид ион (OH-)
Ион сероводорода (HS-) Сульфидный ион (S2-)
Этанол (C2H5OH)
Аммиак (NH3) Амид ион (NH2-)
Водород (H2) Гидрид ион (H-)
Метан (CH4) Ион метила (CH3-)
* пройти полную кислотную ионизацию в воде
не подвергается кислотной ионизации в воде
**не проходит ионизацию основание в воде
 проходят полную ионизацию основание в воде

Показано, что в списке сопряженных кислотно-базовых пар показано относительное значение силы каждого вида по сравнению с водой. В кислотной колонке перечисленные ниже виды являются более слабыми кислотами, чем вода. Эти виды не подвергаются кислотной ионизации в воде; они не являются Брёнстед-Лоури кислотами. Все перечисленные выше виды воды являются более сильными кислотами, передавая протоны в воду в некоторой степени при растворении в водном растворе раствор для получения ионов гидрония. Виды, расположенные над водой, но ниже иона гидрония, являются слабыми кислотами, которые проходят частичную кислотную ионизацию, в то время как виды, расположенные над ионом гидрония, являются сильными кислотами, полностью ионизированными в водном растворе раствор.

Этот текст адаптирован из Openstax, Chemistry 2e, раздел 14.3: Относительные силы кислот и оснований.

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