Este amoniul un acid conjugat puternic sau slab?

Amoniacul este o bază slabă, iar ionul de amoniu este un acid slab. Multe, chiar și cele mai multe, perechi conjugate acid / bază sunt așa. Ar trebui să folosim adjectivele comparative în loc de absolute în regula despre concentrațiile acid-bazice conjugate:

Un acid mai slab are o bază conjugată mai puternică , nu neapărat una total puternică.

O bază mai slabă are un acid conjugat mai puternic , nu neapărat unul total puternic.

Comentarii

• Mai puternic în ceea ce privește … acidul mai slab pe care îl avem?
• @Haperous Caperilla, da.
• @HydrousCaperilla, de fapt, dacă vă înțeleg întrebarea, expresia " bază conjugată mai puternică " nu înseamnă de fapt mai puternică decât acidul mai slab. Ceea ce înseamnă prima afirmație este: Dacă aveți acid A1 și baza sa conjugată B1 și aveți acid A2 și baza sa conjugată B2, atunci dacă A1 este un acid mai slab decât A2, conjugatul B1 va fi o bază mai puternică decât B2.

Luați în considerare aceste reacții: \ begin {ecuație} \ ce {HA + H2O < = > A- + H3O +} \ tag {1} \ end {ecuație} \ begin {ecuație} \ ce {A- + H2O < = > HA + OH -} \ tag {2} \ end {ecuație}

Constanta de echilibru pentru reacție (1) se numește „ constantă de disociere a acidului ”, $ K _ {\ rm a} $, iar al doilea este „ constantă de asociere de bază „, $ K _ {\ rm b} $. (Rețineți că numele există acolo din motive istorice, „nu sunt corecte, strict vorbind) Putem calcula concentrația apei la o bună aproximare în soluții diluate. Luați în considerare faptul că

\ begin {ecuație} 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} \ eticheta {3} \ end {ecuație}

$ K _ {\ rm w} $ este constantă la temperatură constantă, deci $ K_ { \ rm a} $ și $ K _ {\ rm b} $ sunt invers proporționale între ele. Din nou, pentru o bună aproximare, avem

\ begin {ecuație} – \ 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 {ecuație}

p $ K _ {\ rm a} $ s între -1,7 ($ \ ce {H3O +} $ / $ \ ce {H2O} $) și 15,7 ($ \ ce {H2O} $ / $ \ ce {OH -} $) se spune că sunt cele ale acizilor slabi din apă. Acizii cu $ K _ {\ rm a} $ s în acest interval nu se disociază complet în apă și numiți acid slab s (și bază slabă , de altfel ¹ ) în apă.

Acum, gândiți-vă astfel: $ x + y = 14 $. Dacă $ x $ este 5, $ y $ este 9, iar dacă $ x $ este -5, $ y $ este 19. (4) de unde își are originea regula. Deci

• Un acid slab precum acidul acetic cu ap $ K _ {\ rm a} $ de 4,76 va avea o bază conjugată slabă cu ap $ K _ {\ rm b} $ de 14-4,76 $ = 9,24 $.
• Un acid puternic precum $ \ ce {HCl} $ cu ap $ K _ {\ rm a} $ din -7 va avea o bază conjugată cu ap $ K _ {\ rm b} $ din 14 USD – (- 7) = 21 $.

Astfel, după cum subliniază răspunsul Oscar , acesta este inexact felul în care este formulat ghidul dvs., dar urmează în mod natural dacă folosim comparative pentru formulare. Aș îndrăzni să spun că majoritatea bazelor conjugate ale acizilor slabi menționați în manuale sunt cele slabe. După cum subliniază comentariul, intervalul de bază slab este p $ K _ {\ rm b} $> 1. Acest lucru a scăpat.

Comentarii

• Definiția " puternic " deoarece având $ pK $ sub -1,7 s-ar putea să nu fie complet adevărat. În en.wikipedia.org/wiki/Base_(chemistry)#Strong_bases a " bază puternică " este considerat unul al cărui acid conjugat are $ pK_a > 13 $, deci baza puternică are nevoie doar de $ pK_b < 1 $ nu $ < -1,7 $.
• @Oscar Notat; care cumva s-a strecurat.

Înțelegerea din punct de vedere al chimiei HSC (2019):

Acizi

• acidul conjugat al unei baze puternice va fi slab, de aceea nu reacționează niciodată apa
• acidul conjugat al unei baze moderat puternice va fi moderat slab, prin urmare oarecum reacționează cu apă
• acidul conjugat al unei baze slabe va fi puternic, prin urmare reacționând complet cu apa

Bazele

• baza conjugată a un acid puternic va fi slab, prin urmare nu reacționează niciodată cu apă
• baza conjugată a unui acid moderat puternic va fi moderat slabă, prin urmare oarecum reacționează cu apa
• baza conjugată a unui slab acidul va fi puternic, prin urmare va reacționa complet cu apa

Când o sare ionizează în soluție, ionii săi trebuie considerați ca acidul conjugat și baza conjugată a acidului / bazei respective

de ex. CH3COONa -> CH3COO- + Na +

Na + este un k acid conjugat al bazei puternice NaOH și, prin urmare, nu va reacționa niciodată cu apa

CH3COO- este o bază conjugată moderat slabă a acidului moderat slab CH3COOH și, prin urmare, reacționează cu apa oarecum pentru a produce ioni OH- :

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-

Acest lucru face ca soluția rezultată să fie de bază, dând un pH de aproximativ 8-9

Comentarii

• Bine ați venit la Chemistry.SE. Răspunsul dvs. conține o mulțime de informații corecte, dar nu răspunde la întrebarea care se referă la cationul de amoniu.
• Rețineți că există o inconsecvență larg răspândită, chiar și din surse fiabile, în modul în care acești termeni sunt utilizați. Multe surse spun că conjugatul unui acid slab este o bază slabă (care ' nu este o greșeală de tipar). În acest caz, convenția pe care o utilizează ' este că conjugatul unui acid puternic este prea slab pentru a fi considerat o bază, dar că un acid slab are un conjugat slab baza (iar conjugatul unei baze de șiruri este prea slab pentru a fi considerat un acid). Din păcate, trebuie să vă dați seama din context cum utilizează ' termenii.