15.5:
Eşlenik Asit Baz Çiftlerinin Relatif Güçleri
15.5:
Eşlenik Asit Baz Çiftlerinin Relatif Güçleri
Brønsted-Lowry asit-baz kimyası, protonların transferidir; bu nedenle mantık, eşlenik asit-baz çiftlerinin göreceli güçleri arasında bir ilişki olduğunu gösterir. Bir asit veya bazın kuvveti, asit veya baz iyonizasyon reaksiyonunun kapsamını temsil eden iyonizasyon sabiti Ka veya Kb ile ölçülür. Eşlenik asit-baz çifti HA/A− için iyonizasyon denge denklemleri ve iyonizasyon sabiti ifadeleri
Bu iki kimyasal denklemi eklemek, su için otoiyonizasyon denklemini verir:
Daha önce tartışıldığı gibi, toplanan bir reaksiyon için denge sabiti, eklenen reaksiyonlar için denge sabitlerinin matematiksel ürününe eşittir ve dolayısıyla;
Bu denklem, herhangi bir eşlenik asit-baz çifti için iyonlaşma sabitleri arasındaki ilişkiyi belirtir; yani, bunların matematiksel ürünü, suyun iyon ürünü KW‘ye eşittir. Bu denklemi yeniden düzenleyerek, eşlenik asit-baz çiftinin güçleri arasında karşılıklı bir ilişki ortaya çıkar:
Ka ve Kb arasındaki ters orantılı ilişki, asit veya baz ne kadar güçlüyse eşlenik ortağı da o kadar zayıf demektir.
Denklemin her iki tarafının negatif logaritmasını alırsak, Ka × Kb = KW aşağıdakini verir
sonra
Yani 25 °C’de pKW 14 olduğu için, bu eşitlik şu şekilde yazılabilir:
pKa ve pKb ayrıca sırasıyla asitlerin ve bazların gücünü temsil eder. pH ve pOH gibi, pKa veya pKb değeri ne kadar yüksekse, sırasıyla asit veya baz o kadar zayıf olur.
| Asit | Baz |
| Perklorik asit (HClO4)* | Perklorat İyonu (ClO−4)** |
| Sülfürik Asit (H2SO4)* | Hidrojen Sülfat İyonu (HSO−4)** |
| Hidrojen iyodür (HI)* | İyodür iyonu (I−)** |
| Hidrojen bromür (HBr)* | Bromür iyonu (Br−)** |
| Hidrojen klorür (HCl)* | Klorür iyonu (Cl−)** |
| Nitrik asit (HNO3)* | Nitrat iyonu (NO−3)** |
| Hidronyum iyonu (H3O+) | Su (H2O) |
| Hidrojen sülfat iyonu (HSO−4) | Sülfat iyonu (SO42−) |
| Fosforik asit (H3PO4) | Dihidrojen fosfat iyonu (H2PO4−) |
| Hidrojen florür (HF) | Florür iyonu (F−) |
| Nitröz Asit (HNO2) | Nitrit iyonu (NO2−) |
| Asetik asit (CH3CO2H) | Asetat iyonu (CH3CO2−) |
| Karbonik asit (H2CO3) | Hidrojen karbonat iyonu (HCO3−) |
| Hidrojen sülfit (H2S) | Hidrojen sülfit iyonu (HS−) |
| Amonyum iyonu (NH4+) | Amonyak (NH3) |
| Hidrojen siyanür (HCN) | Siyanür iyonu (CN−) |
| Hidrojen karbonat iyonu (HCO3−) | Karbonat iyonu (CO32−) |
| Su (H2O) | Hidroksit iyonu (OH−) |
| Hidrojen sülfit iyonu (HS−)† | Sülfit iyonu (S2−)‡ |
| Etanol (C2H5OH)† | Etoksit iyonu (C2H5O−)‡ |
| Amonyak (NH3)† | Amit iyonu (NH2−)‡ |
| Hidrojen (H2)† | Hidrit iyonu (H−)‡ |
| Metan (CH4)† | Metit iyonu (CH3−)‡ |
| *Suda tam asit iyonlaşması geçirir | |
| † Suda asit iyonlaşması geçirmez | |
| **Suda baz iyonlaşmasına maruz kalmaz | |
| ‡ Suda tam baz iyonlaşması geçirir |
Gösterilen eşlenik asit-baz çiftlerinin listesi, suyla karşılaştırıldığında her türün göreceli gücünü gösterecek şekilde düzenlenmiştir. Asit sütununda, suyun altında listelenen türler sudan daha zayıf asitlerdir. Bu türler suda asit iyonlaşmasına uğramazlar; Brønsted-Lowry asitleri değillerdir. Yukarıda listelenen türlerin tümü, hidronyum iyonları oluşturmak için sulu bir çözelti içinde çözüldüğünde protonları bir dereceye kadar suya aktaran daha güçlü asitlerdir. Suyun üstünde, ancak hidronyum iyonunun altındaki türler, kısmi asit iyonlaşmasına uğrayan zayıf asitlerdir, oysa hidronyum iyonlarının üzerindekiler, sulu bir çözelti içinde tamamen iyonize olan güçlü asitlerdir.
Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 14.3: Relative Strengths of Acids and Bases.