アンモニウム、$ \ ce {NH_4 ^ +} $は、共役酸ですアンモニア、$ \ ce {NH_3} $。インターネットを検索したところ、さまざまな回答が表示されました。私が読んだ経験則は、強酸には弱い共役対応物があるというものでした。

たとえば、強酸には弱い共役塩基があります。アンモニウムは強酸ですか、それとも弱酸ですか？アンモニアは強塩基ですか、それとも弱塩基ですか？私が言及した経験則に何かありますか？

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回答

アンモニアは弱塩基であり、アンモニウムイオンは弱酸。多くの、ほとんどの酸/塩基共役ペアはそのようなものです。共役酸-塩基強度に関する規則では、絶対的な形容詞ではなく比較形容詞を使用する必要があります。

弱い酸には強い共役塩基があります。必然的に完全に強いものです。

弱い塩基には強い共役酸がありますが、必ずしも完全に強いものではありません。

コメント

  • 私たちが持っているより弱い酸に関してより強いですか？
  • @Hydrous Caperilla、はい。
  • @HydrousCaperilla実際、私があなたの質問を理解していれば、"より強い共役塩基"というフレーズは実際には弱い酸より強いという意味ではありません。最初のステートメントの意味は次のとおりです。酸A1とその共役塩基B1があり、酸A2とその共役塩基B2がある場合、A1がA2よりも弱い酸である場合、共役B1はB2よりも強い塩基になります。

回答

次の反応を検討してください：\ begin {equation} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ tag {1} \ end {equation} \ begin {equation} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH-} \ tag {2} \ end {equation}

反応の平衡定数（1）は「酸解離定数」、$ K _ {\ rm a} $と呼ばれ、2番目は「基本関連付け定数 “、$ K _ {\ rm b} $。 （名前は歴史的な理由で存在することに注意してください。厳密に言えば、正しくありません）希薄溶液では、水の濃度を適切な近似値に因数分解できます。

\ 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} \ tag {3} \ end {equation}

$ K _ {\ rm w} $ は一定温度で一定であるため、$ K_ { \ rm a} $と$ K _ {\ rm b} $は互いに反比例します。繰り返しになりますが、適切な概算として、

\ 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 {equation}

p $ K _ {\ rm a} $ s -1.7（$ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $）から15.7（$ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH-} $）水中の弱酸のものと言われています。この範囲の$ K _ {\ rm a} $ sの酸は、水中で完全には解離せず、弱酸（および弱塩基、さらに言えば 1 ）水中。

さて、次のように考えてください：$ x + y = 14 $。 $ x $が5の場合、$ y $は9であり、$ x $が-5の場合、$ y $は19です。（4）は、経験則の由来です。したがって、

  • ap $ K _ {\ rm a} $が4.76の酢酸のような弱酸は、ap $ K _ {\ rm b} $が$ 14-4.76 =の弱い共役塩基を持ちます。 9.24 $。
  • ap $ K _ {\ rm a} $が-7の$ \ ce {HCl} $のような強酸は、ap $ K _ {\ rm b} $の共役塩基を持ちます。 $ 14-（-7）= 21 $。

したがって、オスカーの回答が指摘しているように、それは不正確です。ガイドラインの言い方ですが、言い回しに比較を使用すると当然のことです。教科書に記載されている弱酸のほとんどの共役塩基は弱いものだと思います。

1：コメントが指摘しているように、弱塩基範囲はp $ K _ {\ rm b} $> 1です。

コメント

  • " strong " $ pK $が-1.7未満であると、完全に正しいとは限りません。 en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)#Strong_bases では、"強塩基"は共役酸が$ pK_a > 13 $であると見なされるため、強塩基に必要なのは$ pK_b < 1 $ not $ < -1.7 $。
  • @Oscar Noted;それはどういうわけかすり抜けた。

回答

HSCケミストリー（2019）の観点からの理解：

酸

  • 強塩基の共役酸は弱く、したがって水には反応しません
  • 中程度の強塩基の共役酸は適度に弱く、したがってある程度反応します水
  • 弱塩基の共役酸は強いため、水と完全に反応します

塩基

  • の共役塩基強酸は弱く、したがって水と反応することはありません
  • 中程度の強酸の共役塩基は適度に弱く、したがって水とある程度反応します
  • 弱酸の共役塩基酸は強いため、水と完全に反応します

塩が溶液中でイオン化する場合、そのイオンはそれぞれの酸/塩基の共役酸および共役塩基と見なす必要があります

p>

eg CH3COONa-> CH3COO- + Na +

Na +は弱さです強塩基NaOHのk共役酸であるため、水と反応することはありません

CH3COO-は、中弱酸CH3COOHの適度に弱い共役塩基であるため、水とある程度反応してOH-イオンを生成します。 ：

CH3COO- + H2O-> CH3COOH + OH-

これにより、得られた溶液が塩基性になり、pHが約8〜9になります

コメント

  • Chemistry.SEへようこそ。あなたの答えには多くの正しい情報が含まれていますが、アンモニウムカチオンに関する質問には答えていません。
  • 信頼できる情報源からでも、これらの用語の使用方法には広範囲にわたる矛盾があることに注意してください。多くの情報源は、弱酸の共役は弱塩基であると言っています（'はタイプミスではありません）。その場合、彼らが'使用している慣例では、強酸の共役は弱すぎて塩基とは見なされませんが、弱酸は弱い共役を持っています塩基（およびストリング塩基の共役は弱すぎて酸とは見なされません）。残念ながら、コンテキストから、'用語の使用方法を理解する必要があります。

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