¿Es el amonio un ácido conjugado fuerte o débil?

Tanto el amoníaco es una base débil como el ión amonio un ácido débil. Muchos, incluso la mayoría, de los pares conjugados ácido / base son así. Deberíamos usar adjetivos comparativos en lugar de absolutos en la regla sobre las fuerzas conjugadas ácido-base:

Un ácido más débil tiene una base conjugada más fuerte , no necesariamente uno totalmente fuerte.

Una base más débil tiene un ácido conjugado más fuerte , no necesariamente uno totalmente fuerte.

Comentarios

• ¿Más fuerte con respecto a qué … el ácido más débil que tenemos?
• @Hydrous Caperilla, sí.
• @HydrousCaperilla en realidad, si entiendo su pregunta, la frase " base conjugada más fuerte " no significa en realidad más fuerte que el ácido más débil. Lo que significa la primera declaración es: si tienes el ácido A1 y su base conjugada B1, y tienes el ácido A2 y su base conjugada B2, entonces si A1 es un ácido más débil que A2, el conjugado B1 será una base más fuerte que B2.

Considere estas reacciones: \ begin {equal} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ etiqueta {1} \ end {ecuación} \ begin {ecuación} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH -} \ tag {2} \ end {ecuación}

La constante de equilibrio para la reacción (1) se llama « constante de disociación ácida «, $ K _ {\ rm a} $, y el segundo es « constante de asociación base «, $ K _ {\ rm b} $. (Tenga en cuenta que los nombres están ahí por razones históricas, no son correctos, estrictamente hablando). Podemos factorizar la concentración del agua con una buena aproximación en soluciones diluidas. Considere que

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

$ K _ {\ rm w} $ es constante a temperatura constante, por lo tanto $ K_ { \ rm a} $ y $ K _ {\ rm b} $ son inversamente proporcionales entre sí. Una vez más, en una buena aproximación, tenemos

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

p $ K _ {\ rm a} $ s entre -1,7 ($ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $) y 15,7 ($ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH -} $) se dice que son los de ácidos débiles en agua. Los ácidos con $ K _ {\ rm a} $ s en este rango no se disocian completamente en el agua y se denominan ácido débil s (y base débil s, para el caso ¹ ) en agua.

Ahora, piénselo así: $ x + y = 14 PS Si $ x $ es 5, $ y $ es 9, y si $ x $ es -5, $ y $ es 19. (4) es de donde se origina la regla. Entonces

• Un ácido débil como el ácido acético con una p $ K _ {\ rm a} $ de 4.76 tendrá una base conjugada débil con una p $ K _ {\ rm b} $ de $ 14-4.76 = 9.24 $.
• Un ácido fuerte como $ \ ce {HCl} $ con ap $ K _ {\ rm a} $ de -7 tendrá una base conjugada con ap $ K _ {\ rm b} $ de $ 14 – (- 7) = 21 $.

Por lo tanto, como señala la respuesta de Oscar , es inexacta la forma en que está redactada su pauta, pero es natural seguirla si usamos comparativos para la redacción. Me atrevería a decir que la mayoría de las bases conjugadas de ácidos débiles que se mencionan en los libros de texto son débiles.

1: Como señala el comentario, el rango base débil es p $ K _ {\ rm b} $> 1. Eso se deslizó.

Comentarios

• La definición de " strong " que tener $ pK $ por debajo de -1,7 puede no ser del todo cierto. En en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)#Strong_bases una " base fuerte " se considera uno cuyo ácido conjugado tiene $ pK_a > 13 $, por lo que la base fuerte solo necesita $ pK_b < 1 $ no $ < -1.7 $.
• @Oscar Noted; que de alguna manera se escapó.

Comprensión desde el punto de vista de la química HSC (2019):

Ácidos

• el ácido conjugado de una base fuerte será débil, por lo tanto, nunca reaccionará el agua
• el ácido conjugado de una base moderadamente fuerte será moderadamente débil, por lo tanto reaccionará algo con agua
• el ácido conjugado de una base débil será fuerte, por lo tanto reaccionará completamente con agua

Bases

• la base conjugada de un ácido fuerte será débil, por lo tanto nunca reaccionará con agua
• la base conjugada de un ácido moderadamente fuerte será moderadamente débil, por lo tanto reaccionará algo con agua
• la base conjugada de un ácido débil el ácido será fuerte, por lo tanto reaccionará completamente con el agua

Cuando una sal se ioniza en solución, sus iones deben considerarse como el ácido conjugado y la base conjugada de su respectivo ácido / base

por ejemplo, CH3COONa -> CH3COO- + Na +

El Na + es un wea k conjuga el ácido de la base fuerte NaOH y, por lo tanto, nunca reaccionará con el agua

El CH3COO- es una base conjugada moderadamente débil del ácido moderadamente débil CH3COOH y, por lo tanto, reacciona algo con el agua para producir iones OH- :

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-

Esto hace que la solución resultante sea básica, dando un pH de alrededor de 8-9

Comentarios

• Bienvenido a Chemistry.SE. Su respuesta contiene mucha información correcta, pero no responde a la pregunta, que es sobre el catión amonio.
• Tenga en cuenta que existe una inconsistencia generalizada, incluso de fuentes confiables, en cómo se usan estos términos. Muchas fuentes dicen que el conjugado de un ácido débil es una base débil (que ' no es un error tipográfico). En ese caso, la convención que ' están usando es que el conjugado de un ácido fuerte es demasiado débil para ser considerado una base, pero que un ácido débil tiene un conjugado débil. base (y el conjugado de una base de cuerda es demasiado débil para ser considerado un ácido). Desafortunadamente, debe averiguar por el contexto cómo ' están usando los términos.