Chapter 15: Acids and Bases

Back to chapter

15.8:

약염기 용액

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Core Chemistry

Weak Base Solutions

Previous Video
15.7: Weak Acid Solutions

Next Video
15.9: Mixtures of Acids

Languages

Share

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

암모니아와 같은 약염기는 물에서 양성자를 받아들여 수산화이온을 생성하는 브론스테드 염기입니다. 약염기는 암모니아의 경우 값이 1.76 10⁻⁵인 염기 해리 상수 Kb에 따라 물과 부분적으로 반응합니다. 암모니아에 대한 Kb는 암모늄 이온 농도를 수산화 이온 농도와 곱하고 평형 상태의 암모니아 농도로 나눈 값으로 표현할 수 있습니다.Kb를 사용하여 약염기 용액에서 수산화 이온 농도를 결정할 수 있으며 이어서 용액의 pOH 및 pH를 결정할 수 있습니다. 암모니아 용액 0.23M의 수산화 이온 농도와 pH는 그것의 염기 해리 상수를 이용하여 그리고 암모니아, 암모늄 이온 및 수산화 이온의 초기 값 및 평형 값을 포함하는 ICE 표를 준비하여 결정할 수 있습니다. Kb 식에 평형 농도를 대입하면 Kb는 x 곱하기 x를 0.23으로 나누고 x를 뺀 값입니다.약염기가 부분 해리를 나타내므로 0.23 빼기 x는 약 0.23으로 볼 수 있습니다. 방정식을 풀면 x는 2 10⁻³ 몰과 같습니다. 수산화물 이온 농도가 0.23 몰의 0.86 퍼센트에 불과하기 때문에 0.23 빼기 x의 근사치는 0.23과 같습니다.이 용액의 pH를 계산하려면 먼저 2.70에 해당하는 수산화물 이온 농도의 마이너스 로그를 취하여 pOH를 결정합니다. pH는 다음 공식을 사용하여 결정할 수 있습니다. pH pOH는 14이고 값은 11.30입니다.약염기 용액의 Kb는 그것의 pH가 알려진 경우 계산할 수 있습니다. 메틸아민은 물에서 메틸아모늄 이온과 수산화 이온으로 부분적으로 해리되는 약염기입니다. 메틸아민에 대한 Kb는 메틸암모늄 이온 농도를 수산화 이온 농도로 곱하고 평형 상태에서의 메틸아민 농도로 나눈 값으로 표현할 수 있습니다.pH가 11.6인 0.040 몰 메틸라민 용액의 Kb를 계산하려면 먼저 pOH를 계산한 후 수산화물 이온 농도를 계산해야 합니다. pH가 11.60이므로 pOH는 2.40이고, 수산화이온의 농도는 4.0 10⁻³입니다. ICE 테이블은 메틸아민, 메틸암모늄, 수산화물의 초기 농도 및 평형 농도에 의해 구성될 수 있습니다.Kb 표현식에 평형 농도를 대입하면 4.4 10⁻⁴인 Kb 값이 산출됩니다.

15.8:

약염기 용액

일부 화합물은 물 분자와 화학적으로 반응하여 용해 될 때 수산화 이온을 생성합니다. 모든 경우에, 이러한 화합물은 부분적으로만 반응하므로 약한 기지로 분류됩니다. 화합물의 이러한 유형은 또한 자연과 다양 한 기술에 중요 한 상품에 풍부. 예를 들어, 약한 기저 암모니아의 글로벌 생산은 전형적으로 매년 100미터톤 이상이며, 농업 비료, 다른 화합물의 화학합성을 위한 원료, 가정용 세제의 활성 성분으로 널리 사용되고 있다. 물에 용해될 때 암모니아는 여기에 표시된 것처럼 수산화 이온을 산출하기 위해 부분적으로 반응합니다.

이것은, 정의에 의하면, 산염 기체 반응, 암모니아 분자에 물 분자에서 H⁺ 이온의 전송을 포함하는 이 경우. 일반적인 조건하에서, 용존암의 약 1%만이 NH₄₊ 이온으로 존재한다.

약한 베이스 솔루션에서 수산화이온 농도 및 pOH 계산

수산화 이온의 농도찾기, pOH, 및 0.25M 용액의 트리메틸라민, 약한 염기의 pH를 찾아보세요.

이 시스템의 ICE 테이블은

	(CH₃₎ ₃ N(aq)	(CH₃₎ ₃ NH⁺(아크)	OH^–(아크)
초기 농도(M)	0.25	0	~0
변경(M)	-x	+x	+x
평형 농도 (M)	0.25 – x	0 + x	~0 + x

평형 농도 용어를 Kb 식으로 대체하면

x<< 0.25를 가정하고 x 수익률 해결

이 값은 초기 농도(0.25)의 5% 미만이므로 가정이 정당화됩니다.

ICE 테이블에 정의된 바와 같이 x는 수산화 이온의 평형 농도와 같습니다.

pOH는

관계 사용;

pH의 계산을 허용합니다.

pH로부터 _Kb의 결정

에틸라민의 0.28 M 용액(C2H₅_NH2)의pH가 12.10인 경우,_Kb란?

에틸라민의 K_b를계산하려면 먼저 pOH 및 수산화 이온 농도를 결정해야합니다. pH는 12.10이기 때문에 pOH는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

pOH가 1.90이기 때문에 용액의 수산화 이온 농도는 수식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

ICE 테이블은 다음과 같이 이 시스템을 위해 구성할 수 있습니다.

	C₂H₅NH₂(aq)	C₂H₅NH₃⁺(aq)	OH^–(아크)
초기 농도(M)	0.28	0	~0
변경 (M)	-0.0126	+0.0126	+0.0126
평형 농도 (M)	0.28 – 0.0126	0.0126	0.0126

0.0126 M은 0.28M의 4.5%, 0.28 ~0.0126은 5%룰로 0.28M에 거의 동일하게 간주될 수 있다.

에틸라민의 K_b에대한 발현에서 위의 값을 대체한 후,

이 텍스트는 Openstax, 화학 2e 섹션 4.2: 화학 반응 분류 및 산 및 기지의 상대강점 14.3에서 적용됩니다.

Tags

Weak Base Ammonia Brønsted Base Proton Hydroxide Ion Base Dissociation Constant Kb Ammonium Ion Concentration Equilibrium POH PH ICE Table Approximation Molar