Je amonium silná nebo slabá konjugovaná kyselina?

Amoniak je slabá báze a amonný iont je slabá kyselina. Mnoho, dokonce i většina konjugovaných párů kyselina / báze je takových. V pravidle o síle konjugované kyseliny a báze bychom měli používat komparativní místo absolutních adjektiv:

A slabší kyselina má silnější konjugovanou bázi, nikoli nutně zcela silná.

Slabší báze má silnější konjugovanou kyselinu, ne nutně zcela silnou.

Komentáře

• Silnější, co … slabší kyselina, kterou máme?
• @Hydrous Caperilla, ano.
• @HydrousCaperilla ve skutečnosti, pokud rozumím vaší otázce, výraz " silnější konjugovaná báze " ve skutečnosti neznamená silnější než slabší kyselina. Co znamená první výrok: Pokud máte kyselinu A1 a její konjugovanou bázi B1 a máte kyselinu A2 a její konjugovanou bázi B2, pak pokud je A1 slabší kyselina než A2, bude konjugát B1 silnější bází než B2.

Zvažte tyto reakce: \ begin {equation} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ tag {1} \ end {equation} \ begin {equation} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH -} \ tag {2} \ end {equation}

Rovnovážná konstanta reakce (1) se nazývá „ kyselá disociační konstanta „, $ K _ {\ rm a} $ a druhá je „ konstanta základního přidružení „, $ K _ {\ rm b} $. (Všimněte si, že názvy jsou zde z historických důvodů, ale nejsou správné, přesně řečeno) Koncentraci vody můžeme zředit na dobrou aproximaci ve zředěných roztocích. Zvažte, že

\ begin {equation} K _ {\ rm a} \ times K _ {\ rm b} = \ frac {\ ce {[A-] [H3O +]}} {\ ce {[HA ]}} \ times \ frac {\ ce {[HA] [OH-]}} {\ ce {[A-]}} = \ ce {[H3O +] [OH-]} = K _ {\ rm w} \ značka {3} \ end {equation}

$ K _ {\ rm w} $ je konstantní při konstantní teplotě, proto $ K_ { \ rm a} $ a $ K _ {\ rm b} $ jsou navzájem nepřímo úměrné. Opět platí, že pro dobrou aproximaci máme

\ begin {equation} – \ log {K _ {\ rm a}} + (- \ log {K_ \ rm b}) = – \ log {K_ \ rm w} \: \ Longrightarrow {\ rm p} K _ {\ rm a} + {\ rm p} K _ {\ rm b} = 14 \ tag {4} \ end {rovnice}

p $ K _ {\ rm a} $ s mezi -1,7 ($ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $) a 15,7 ($ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH -} $) se říká, že jsou to látky se slabými kyselinami ve vodě. Kyseliny s $ K _ {\ rm a} $ s v tomto rozmezí se ve vodě plně neoddělí a jsou pojmenovány slabá kyselina s (a slabá základna s, tedy ¹ ) ve vodě.

Nyní na to myslete takto: $ x + y = 14 $. Pokud $ x $ je 5, $ y $ je 9 a pokud $ x $ je -5, $ y $ je 19. (4) je místo, odkud pochází vaše pravidlo. Takže

• Slabá kyselina jako kyselina octová s ap $ K _ {\ rm a} $ 4,76 bude mít slabou konjugovanou bázi s ap $ K _ {\ rm b} $ 14-4,76 $ 9,24 $.
• Silná kyselina jako $ \ ce {HCl} $ s ap $ K _ {\ rm a} $ z -7 bude mít konjugovanou bázi s ap $ K _ {\ rm b} $ z $ 14 – (- 7) = 21 $.

Jak tedy odpověď Oscara ukazuje, je to nepřesné způsob, jakým jsou vaše pokyny formulovány, ale přirozeně se řídí, pokud pro formulaci používáme komparativní metody. Troufám si tvrdit, že většina konjugovaných bází slabých kyselin zmíněných v učebnicích je slabá. Jak zdůrazňuje komentář, slabý základní rozsah je p $ K _ {\ rm b} $> 1. To sklouzlo.

Komentáře

• Definice " strong " protože mít $ pK $ pod -1,7 nemusí být úplně pravda. V en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)#Strong_bases a " silné základně " je považován za produkt, jehož konjugovaná kyselina má $ pK_a > 13 $, takže silná báze potřebuje pouze $ pK_b < 1 $ ne $ < -1,7 $.
• @Oscar Povšimnuto; to nějak proklouzlo.

Porozumění z pohledu chemie HSC (2019):

Kyseliny

• konjugovaná kyselina silné báze bude slabá, proto nikdy nebude reagovat voda
• konjugovaná kyselina středně silné báze bude mírně slabá, proto poněkud reaguje s voda
• konjugovaná kyselina slabé báze bude silná, proto zcela reaguje s vodou

zásady

• konjugovaná báze silná kyselina bude slabá, proto nikdy nebude reagovat s vodou
• konjugovaná báze středně silné kyseliny bude mírně slabá, proto poněkud reaguje s vodou
• konjugovaná báze slabé kyselina bude silná, proto zcela reaguje s vodou

Když ionizuje sůl v roztoku, její ionty by měly být považovány za konjugovanou kyselinu a konjugovanou zásadu jejich příslušné kyseliny / báze

např. CH3COONa -> CH3COO- + Na +

Na + je látka k konjugovaná kyselina silné báze NaOH, a proto nikdy nebude reagovat s vodou.

CH3COO- je středně slabá konjugovaná báze středně slabé kyseliny CH3COOH, a proto reaguje s vodou poněkud za vzniku OH- iontů :

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-

Díky tomu je výsledné řešení zásadité a má pH přibližně 8–9

Komentáře

• Vítejte v Chemistry.SE. Vaše odpověď obsahuje spoustu správných informací, ale neodpovídá na otázku, která se týká amonného kationtu.
• Pamatujte, že v používání těchto výrazů panuje značná nekonzistence, dokonce i ze spolehlivých zdrojů. Mnoho zdrojů říká, že konjugát slabé kyseliny je slabá báze (' nejde o překlep). V takovém případě konvence, kterou ' znovu používají, spočívá v tom, že konjugát silné kyseliny je příliš slabý na to, aby byl vůbec považován za bázi, ale že slabá kyselina má slabý konjugát báze (a konjugát řetězcové báze je příliš slabý na to, aby byl považován za kyselinu). Bohužel musíte z kontextu zjistit, jak ' tyto výrazy používají.