암모늄 , $ \ ce {NH_4 ^ +} $는 공액 산입니다. 암모니아 , $ \ ce {NH_3} $. 인터넷을 검색했는데 너무 많은 답변이 나타납니다. 내가 읽은 경험 법칙은 강산이 약한 짝을 갖는다는 것입니다.
예를 들어, 강산은 약한 공액 염기를 가지고 있습니다. 암모늄은 강산입니까, 약산입니까? 암모니아는 강하거나 약한 염기입니까? 내가 언급 한 경험 법칙에 어떤 것이 있습니까?
댓글
- 관련 : 강함 및 약산 / 염기
답변
두 암모니아는 모두 약염기이고 암모늄 이온은 약산. 많은, 심지어 대부분의 산 / 염기 접합체 쌍은 이와 같습니다. 짝산-염기 강도에 관한 규칙에서 절대 형용사 대신 비교 형을 사용해야합니다.
약한 산은 짝염기가 아닌 더 강한 짝염기를가집니다. 반드시 완전히 강한 것입니다.
약한 염기는 더 강한 짝산을 가지고 있지만 반드시 완전히 강한 것은 아닙니다.
의견
- 우리가 가지고있는 약산에 대해 더 강합니까?
- @Hydrous Caperilla, 그렇습니다.
- @HydrousCaperilla 실제로 내가 귀하의 질문을 이해한다면 " 강력한 공액 염기 "라는 문구가 실제로 약산보다 강하다는 것을 의미하지는 않습니다. 첫 번째 진술의 의미는 다음과 같습니다. 산 A1과 결합 염기 B1이 있고 산 A2와 결합 염기 B2가있는 경우 A1이 A2보다 약한 산이면 결합체 B1이 B2보다 강한 염기가됩니다.
답변
다음 반응을 고려하십시오. \ begin {equation} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ tag {1} \ end {equation} \ begin {equation} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH-} \ tag {2} \ end {equation}
반응에 대한 평형 상수 (1)은 “ 산해리 상수 “, $ K _ {\ rm a} $이고 두 번째는 “ 기본 연결 상수 “, $ K _ {\ rm b} $. (이름은 역사적 이유 때문에 존재한다는 점에 유의하십시오. 엄밀히 말하면 정확하지 않습니다.) 희석 용액에서 물의 농도를 적절한 근사치로 계산할 수 있습니다.
\ 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} $ 는 일정한 온도에서 일정하므로 $ K_ { \ rm a} $와 $ K _ {\ rm b} $는 서로 반비례합니다. 다시 한 번, 좋은 근사값으로,
\ begin {equation}-\ log {K _ {\ rm a}} + (-\ log {K_ \ rm b}) =-\ log {K_ \ rm w} \ : \ Longrightarrow {\ rm p} K _ {\ rm a} + {\ rm p} K _ {\ rm b} = 14 \ tag {4} \ end {equation}
-1.7 ($ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $)에서 15.7 ($ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH-} $) 사이의 p $ K _ {\ rm a} $ s 물 속의 약산이라고합니다. 이 범위에서 $ K _ {\ rm a} $ s를 포함하는 산은 물에서 완전히 해리되지 않으며 약산 (및 약한 염기 , 그 문제에 대한 1 ).
이제 다음과 같이 생각해보십시오. $ x + y = 14 $. $ x $가 5이면 $ y $는 9이고 $ x $가 -5이면 $ y $는 19입니다. (4)는 당신의 경험 법칙이 시작된 곳입니다. 따라서
- ap $ K _ {\ rm a} $가 4.76 인 아세트산과 같은 약산은 ap $ K _ {\ rm b} $가 $ 14-4.76 = 인 약한 공액 염기를 갖습니다. 9.24 $.
- ap $ K _ {\ rm a} $가 -7 인 $ \ ce {HCl} $와 같은 강산은 ap $ K _ {\ rm b} $ $ 14-(-7) = 21 $.
Oscar의 답변 이 지적했듯이 이는 정확하지 않습니다. 당신의 가이드 라인이 표현되는 방식이지만, 우리가 표현을 위해 비교를 사용한다면 당연히 따를 것입니다. 교과서에 언급 된 대부분의 약산의 짝염기는 약한 것입니다.
1 : 의견에서 지적했듯이 약한 기본 범위는 p $ K _ {\ rm b} $> 1입니다. 미끄러졌습니다.
댓글
- "의 정의가 강력 함 " $ pK $가 -1.7 미만이면 완전히 사실이 아닐 수 있습니다. en.wikipedia.org/wiki/Base_ (chemistry) #Strong_bases 에서 " 강력한 기반 "는 공액 산이 $ pK_a > 13 $ 인 것으로 간주되므로 강염기는 $ pK_b 만 필요합니다. < 1 $가 $ < -1.7 $가 아닙니다.
- @Oscar 주목 됨; 어떻게 든 빠져 나가는 것.
답변
HSC 화학 (2019) 관점에서의 이해 :
산
- 강염기의 공액 산은 약하므로 물과 반응하지 않습니다.
- 약간 강염기의 공액 산은 적당히 약하므로 물
- 약염기의 짝 산은 강하므로 물과 완전히 반응합니다.
염기
- 강산은 약하므로 물과 반응하지 않습니다.
- 중간 강산의 공액 염기는 적당히 약하므로 물과 다소 반응합니다.
- 약의 공액 염기 산은 강하므로 물과 완전히 반응합니다.
염이 용액에서 이온화 될 때 그 이온은 각각의 산 / 염기의 공액 산 및 공액 염기로 간주되어야합니다.
p>
예 : CH3COONa-> CH3COO- + Na +
Na +는 k 강염기 NaOH의 짝산이므로 물과 반응하지 않습니다
CH3COO-는 중간 정도의 약산 인 CH3COOH의 중간 정도 약한 짝염기이므로 물과 반응하여 OH- 이온을 생성합니다. :
CH3COO- + H2O-> CH3COOH + OH-
이것은 결과 용액을 염기성으로 만들어 약 8-9의 pH를 제공합니다
설명
- Chemistry.SE에 오신 것을 환영합니다. 귀하의 답변에는 많은 정확한 정보가 포함되어 있지만 암모늄 양이온에 관한 질문에 대한 답변은 없습니다.
- 이러한 용어가 사용되는 방식에있어 신뢰할 수있는 출처 에서조차 광범위한 불일치가 있음을 유의하십시오. 많은 출처에서 약산의 접합체가 약염기라고 말합니다 (' 오타가 아님). 이 경우 ' 사용하는 규칙은 강산의 접합체가 너무 약해서 염기로 간주 할 수 없지만 약산은 약한 접합체를 가지고 있다는 것입니다. 염기 (그리고 끈 염기의 접합체가 너무 약해서 산으로 간주되지 않음). 안타깝게도 '이 용어를 어떻게 사용하고 있는지 컨텍스트에서 파악해야합니다.