Ist Ammonium eine starke oder schwache konjugierte Säure?

Sowohl Ammoniak ist eine schwache Base als auch Ammoniumionen eine schwache Säure. Viele, sogar die meisten Säure / Base-Konjugatpaare sind so. Wir sollten in der Regel über konjugierte Säure-Base-Stärken vergleichende anstelle von absoluten Adjektiven verwenden:

Eine schwächere Säure hat eine stärkere konjugierte Base, nicht notwendigerweise eine total starke.

Eine schwächere Base hat eine stärkere konjugierte Säure, nicht unbedingt eine total starke.

Kommentare

• Stärker in Bezug auf was … die schwächere Säure, die wir haben?
• @Hydrous Caperilla, ja.
• @HydrousCaperilla Wenn ich Ihre Frage verstehe, bedeutet der Ausdruck " stärkere konjugierte Base " nicht wirklich stärker als die schwächere Säure. Was die erste Aussage bedeutet, ist: Wenn Sie Säure A1 und ihre konjugierte Base B1 haben und Sie Säure A2 und ihre konjugierte Base B2 haben, dann ist das Konjugat B1 eine stärkere Base als B2, wenn A1 eine schwächere Säure als A2 ist.

Betrachten Sie diese Reaktionen: \ begin {Gleichung} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ tag {1} \ end {Gleichung} \ begin {Gleichung} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH -} \ tag {2} \ end {Gleichung}

Die Gleichgewichtskonstante für die Reaktion (1) heißt „ Säuredissoziationskonstante „, $ K _ {\ rm a} $, und die zweite ist „ Basisassoziationskonstante „, $ K _ {\ rm b} $. (Beachten Sie, dass die Namen aus historischen Gründen vorhanden sind und streng genommen „nicht korrekt“ sind.) Wir können die Wasserkonzentration in verdünnten Lösungen in guter Näherung herausrechnen. Bedenken Sie, dass

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

$ K _ {\ rm w} $ ist bei konstanter Temperatur konstant, daher $ K_ { \ rm a} $ und $ K _ {\ rm b} $ sind umgekehrt proportional zueinander. Wiederum haben wir in guter Näherung

\ begin {Gleichung} – \ 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 {Gleichung}

p $ K _ {\ rm a} $ s zwischen -1,7 ($ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $) und 15,7 ($ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH -} $) sollen die von schwachen Säuren in Wasser sein. Säuren mit $ K _ {\ rm a} $ s in diesem Bereich dissoziieren nicht vollständig in Wasser und werden als schwache Säure s (und schwache Base s, im Übrigen ¹ ) in Wasser.

Stellen Sie sich das nun so vor: $ x + y = 14 $. Wenn $ x $ 5 ist, ist $ y $ 9 und wenn $ x $ -5 ist, ist $ y $ 19. (4) ist der Ursprung Ihrer Faustregel.

• Eine schwache Säure wie Essigsäure mit einem ap $ K _ {\ rm a} $ von 4,76 hat eine schwache konjugierte Base mit einem ap $ K _ {\ rm b} $ von 14-4,76 $ 9,24 $.
• Eine starke Säure wie $ \ ce {HCl} $ mit ap $ K _ {\ rm a} $ von -7 hat eine konjugierte Base mit ap $ K _ {\ rm b} $ von $ 14 – (- 7) = 21 $.

Wie die Antwort von Oscar zeigt, ist sie ungenau Die Art und Weise, wie Ihre Richtlinie formuliert ist, aber es folgt natürlich, wenn wir Vergleiche für die Formulierung verwenden. Ich wage zu sagen, dass die meisten konjugierten Basen schwacher Säuren, die in Lehrbüchern erwähnt werden, schwache sind.

1: Wie der Kommentar hervorhebt, ist der schwache Basisbereich p $ K _ {\ rm b} $> 1. Das ist verrutscht.

Kommentare

• Die Definition von " strong " mit $ pK $ unter -1,7 ist möglicherweise nicht ganz richtig. In en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)#Strong_bases ist eine " starke Basis " wird als eine angesehen, deren konjugierte Säure $ pK_a > 13 $ hat, sodass die starke Base lediglich $ pK_b < 1 $ not $ < -1,7 $.
• @Oscar Noted; das ist irgendwie durchgeglitten.

Verständnis aus Sicht der HSC-Chemie (2019):

Säuren

• die konjugierte Säure einer starken Base ist schwach, daher reagiert niemals Wasser
• die konjugierte Säure einer mäßig starken Base ist mäßig schwach und reagiert daher etwas mit Wasser
• Die konjugierte Säure einer schwachen Base ist stark und reagiert daher vollständig mit Wasser.

Basen

• der konjugierten Base von Eine starke Säure ist schwach und reagiert daher niemals mit Wasser. Die konjugierte Base einer mäßig starken Säure ist mäßig schwach und reagiert daher etwas mit Wasser. Die konjugierte Base einer schwachen Säure reagiert etwas Säure ist stark und reagiert daher vollständig mit Wasser.

Wenn ein Salz in Lösung ionisiert, sollten seine Ionen als konjugierte Säure und konjugierte Base ihrer jeweiligen Säure / Base betrachtet werden. p>

zB CH3COONa -> CH3COO- + Na +

Das Na + ist ein Wea k-konjugierte Säure der starken Base NaOH und reagiert daher niemals mit Wasser. Das CH3COO- ist eine mäßig schwache konjugierte Base der mäßig schwachen Säure CH3COOH und reagiert daher etwas mit Wasser, um OH-Ionen zu erzeugen :

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-

Dies macht die resultierende Lösung basisch und ergibt einen pH-Wert von etwa 8-9.

Kommentare

• Willkommen bei Chemistry.SE. Ihre Antwort enthält viele korrekte Informationen, beantwortet jedoch nicht die Frage, die sich auf das Ammoniumkation bezieht.
• Beachten Sie, dass die Verwendung dieser Begriffe selbst aus zuverlässigen Quellen weit verbreitet ist. Viele Quellen sagen, dass das Konjugat einer schwachen Säure eine schwache Base ist (dass ' kein Tippfehler ist). In diesem Fall lautet die Konvention, die sie ' verwenden, dass das Konjugat einer starken Säure zu schwach ist, um überhaupt als Base betrachtet zu werden, aber dass eine schwache Säure ein schwaches Konjugat hat Base (und das Konjugat einer String-Base ist zu schwach, um als Säure angesehen zu werden). Leider müssen Sie aus dem Kontext herausfinden, wie sie ' die Begriffe verwenden.