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. You will only be able to see the first 20 seconds.

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.

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

Waiting X
simple hit counter