Czy amon jest mocnym czy słabym kwasem sprzężonym?

Oba amoniak jest słabą zasadą, a jon amonowy jest słaby kwas. Wiele, a nawet większość par koniugatów kwas / zasada jest takich. Powinniśmy używać przymiotników porównawczych zamiast absolutnych w regule o sprzężonych mocach kwasowo-zasadowych:

słabszy kwas ma silniejszą zasadę sprzężoną, a nie koniecznie całkowicie mocny.

Słabsza zasada ma silniejszy sprzężony kwas, niekoniecznie całkowicie mocny.

Komentarze

• Silniejszy w odniesieniu do … słabszego kwasu, jaki mamy?
• @Hydrous Caperilla, tak.
• @HydrousCaperilla właściwie, jeśli rozumiem twoje pytanie, wyrażenie " silniejsza sprzężona zasada " nie oznacza w rzeczywistości silniejszego niż słabszy kwas. Pierwsze stwierdzenie oznacza: Jeśli masz kwas A1 i jego sprzężoną zasadę B1, i masz kwas A2 i jego sprzężoną zasadę B2, to jeśli A1 jest słabszym kwasem niż A2, to koniugat B1 będzie mocniejszą zasadą niż B2.

Rozważ następujące reakcje: \ begin {equation} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ tag {1} \ end {equation} \ begin {equation} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH -} \ tag {2} \ end {equation}

Stała równowagi dla reakcji (1) nazywa się „ stałą dysocjacji kwasu ”, $ K _ {\ rm a} $, a drugi to „ podstawowa stała asocjacji „, $ K _ {\ rm b} $. (Zwróć uwagę, że nazwy istnieją ze względów historycznych, „są niepoprawne, ściśle mówiąc). Możemy rozliczyć stężenie wody do dobrego przybliżenia w rozcieńczonych roztworach. Weź pod uwagę, że

\ 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} $ jest stała w stałej temperaturze, stąd $ K_ { \ rm a} $ i $ K _ {\ rm b} $ są do siebie odwrotnie proporcjonalne. Ponownie, do dobrego przybliżenia, mamy

\ 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 od -1,7 ($ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $) do 15,7 ($ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH -} $) mówi się, że są to słabe kwasy w wodzie. Kwasy z $ K _ {\ rm a} $ s w tym zakresie nie dysocjują całkowicie w wodzie i nazywają się słabym kwasem s (i słabe zasady , jeśli o to chodzi, ¹ ) w wodzie.

Pomyśl o tym w ten sposób: $ x + y = 14 $. Jeśli $ x $ to 5, $ y $ to 9, a jeśli $ x $ to -5, $ y $ to 19. (4) to podstawa twojej praktycznej reguły. Więc

• Słaby kwas, taki jak kwas octowy, z ap $ K _ {\ rm a} $ 4,76 będzie miał słabą sprzężoną zasadę z ap $ K _ {\ rm b} $ 14-4,76 $ = 9,24 $.
• Silny kwas, taki jak $ \ ce {HCl} $ z ap $ K _ {\ rm a} $ równy -7, będzie miał sprzężoną zasadę z ap $ K _ {\ rm b} $ równą 14 $ – (- 7) = 21 $.

Zatem, jak wskazuje odpowiedź Oscara , jest ona niedokładna sposób, w jaki sformułowana jest twoja wskazówka, ale jest ona naturalnie następująca, jeśli użyjemy porównań do wyrażenia. Ośmielę się powiedzieć, że większość sprzężonych zasad słabych kwasów wymienionych w podręcznikach jest słabych.

1: Jak wskazuje komentarz, zakres słabej podstawy to p $ K _ {\ rm b} $> 1. To się wymknęło.

Komentarze

• Definicja " silna ", ponieważ $ pK $ poniżej -1,7 może nie być do końca prawdą. W en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)#Strong_bases a " silna podstawa " jest uważany za taki, którego sprzężony kwas ma $ pK_a > 13 $, więc silna zasada potrzebuje zaledwie $ pK_b < 1 $ not $ < -1,7 $.
• @Oscar Noted; które jakoś się przedostały.

Zrozumienie z punktu widzenia chemii HSC (2019):

Kwasy

• sprzężony kwas mocnej zasady będzie słaby, dlatego nigdy nie reagujący z wodą
• sprzężony kwas z umiarkowanie mocną zasadą będzie umiarkowanie słaby, dlatego w pewnym stopniu reaguje z woda
• sprzężony kwas słabej zasady będzie silny, dlatego całkowicie reaguje z wodą

Zasady

• sprzężona zasada mocny kwas będzie słaby, dlatego nigdy nie reaguje z wodą
• sprzężona zasada umiarkowanie mocnego kwasu będzie umiarkowanie słaba, dlatego w pewnym stopniu reaguje z wodą
• sprzężona zasada słabego kwas będzie silny, dlatego całkowicie reaguje z wodą

Gdy sól jonizuje się w roztworze, jony te należy traktować jako sprzężony kwas i sprzężoną zasadę odpowiedniego kwasu / zasady

np. CH3COONa -> CH3COO- + Na +

Na + to wea k sprzężony kwas silnej zasady NaOH i dlatego nigdy nie będzie reagował z wodą

CH3COO- jest umiarkowanie słabą zasadą sprzężoną z umiarkowanie słabym kwasem CH3COOH i dlatego w pewnym stopniu reaguje z wodą, tworząc jony OH- :

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-

To sprawia, że otrzymany roztwór jest zasadowy, dając pH około 8-9

Komentarze

• Witamy w Chemistry.SE. Twoja odpowiedź zawiera wiele poprawnych informacji, ale nie odpowiada na pytanie, które dotyczy kationu amonu.
• Zauważ, że istnieje powszechna niespójność, nawet z wiarygodnych źródeł, w sposobie używania tych terminów. Wiele źródeł podaje, że koniugat słabego kwasu jest słabą zasadą (to ' nie jest literówką). W takim przypadku konwencja, której ' ponownie używają, jest taka, że koniugat mocnego kwasu jest zbyt słaby, aby w ogóle mógł być uznany za zasadę, ale słaby kwas ma słaby koniugat zasada (a koniugat zasady struny jest zbyt słaby, aby można go było uznać za kwas). Niestety, musisz dowiedzieć się z kontekstu, w jaki sposób ' używają terminów.