Fő tartalom
Kémia
Tantárgy/kurzus: Kémia > 7. témakör
2. lecke: Sav-bázis egyensúlyok- Kémia egyensúlyok gyenge savakkal/bázisokkal
- Konjugált sav-bázis párok
- A savállandó (Ks) és a bázisállandó (Kb) közötti kapcsolat
- A savállandó (Ks) és a bázisállandó (Kb) közötti kapcsolat
- A savállandó (Ks) és a saverősség
- Gyenge savak egyensúlya
- Gyenge bázisok egyensúlya
- Sóoldatok pH-ja
© 2023 Khan AcademyFelhasználási feltételekAdatkezelési tájékoztatóSüti figyelmeztetés
A savállandó (Ks) és a bázisállandó (Kb) közötti kapcsolat
A gyenge sav savállandója (Ks) és a konjugált bázisának bázisállandója (Kb) közötti kapcsolat. Képletek a Ks és Kb, illetve a pKs és pKb egymásból történő meghatározásához.
Főbb pontok
Konjugált sav-bázis párok esetén a savi disszociációs állandó és a bázisállandó között a következő egyenlet szerinti összefüggés áll fenn:
,
ahol a vízionszorzat.
-on.
Bevezetés: a gyenge savak és bázisok disszociációja reverzibilis
A általános képletű gyenge sav -iont (vagy protont) ad át a víznek, miközben konjugált bázis és -ion képződik:
Hasonlóan ehhez, a bázis (jele: ) felvesz egy hidrogéniont a víztől, miközben konjugált sav és -ion keletkezik:
Gyenge sav vagy bázis esetén a disszociációs reakció egyensúlyi állandója számszerűsíti az egyes komponensek egymáshoz viszonyított mennyiségét. Ebben a tananyagban a konjugált sav-bázis párok és egyensúlyi állandójuk közötti kapcsolatról lesz szó.
Megjegyzés: ebben a tanagyagban minden oldatot vizes oldatnak tekintünk.
A savként viselkedő értékének meghatározása
Nézzük meg közelebbről az egyértékű gyenge savak disszociációs reakcióját:
A reverzibilis reakció termékei a konjugált bázisa, az , és a . A egyensúlyi állandóra a következő egyenletet írhatjuk fel:
A bázisként viselkedő értékének meghatározása
Mivel az bázis, felírhatjuk a reverzibilis reakciót arra az esetre is, amikor az a víztől egy hidrogéniont felvéve bázisként viselkedik:
A reakciótermékek a és az . A egyensúlyi állandót felírhatjuk arra a reakcióra, ahol bázisként viselkedik:
Még ha ez majdnem úgy is néz ki, mintha a savként való viselkedésének fordítottja lenne, valójában nagyon különböző reakciókról van szó. Amikor a savként viselkedik, az egyik termék a . Amikor a konjugált bázis bázisként viselkedik, akkor az egyik termék az .
A konjugált sav-bázis párok és állandói közötti kapcsolat
Ha a állandóját megszorozzuk az konjugált bázisának állandójával, ezt kapjuk:
ahol a víz disszociációs állandója. Ez az összefüggés nagyon hasznos a konjugált sav-bázis párok és a állandói közötti kapcsolat megállapításához! -ra vonatkozó értékét is használhatjuk más praktikus egyenletek levezetéséhez:
Ha az 1. egyenlet mindkét oldalának tízes alapú negatív logaritmusát vesszük, ezt kapjuk:
Használhatjuk ezeket az egyenleteket arra, hogy meghatározzuk a gyenge bázisok (vagy ) értékét a konjugált sav értékéből. A gyenge savak (vagy ) értékeit is kiszámíthatjuk a gyenge sav konjugált bázisának értékéből.
Fontos megjegyezni, hogy ezek az egyenletek csak konjugált sav-bázis párok esetén igazak! A konjugált sav-bázis párok felismerésének gyors áttekintéséhez nézd meg a konjugált sav-bázis párokról szóló videót.
Fogalom-ellenőrzés: az alábbiak közül melyik értéket tudjuk kiszámolni, ha ismerjük az állandóját -on?
Feladat: Gyenge bázis értékének meghatározása
A hidrogén-fluorid értéke -on .
Mennyi a fluoridion állandója?
Menjünk végig lépésről lépésre a feladaton.
1. lépés: győződjünk meg arról, hogy konjugált sav-bázis párról van szó.
Úgy ellenőrizhetjük a konjugált sav-bázis pár kapcsolatot, hogy felírjuk a disszociációs reakcióját:
Láthatjuk, hogy a átadja a hidrogénionját a víznek, így és keletkezik. Ezért a a konjugált bázisa. Ez azt jelenti, hogy a -ének segítségével meghatározhatjuk az -jét. Hurrá!
2. lépés: a 2. egyenlet segítségével -ből meghatározzuk -t.
A ismert -ét behelyettesítve ezt kapjuk:
Így az -ja .
3. lépés: számítsuk ki a -ből -t.
Végül a következő egyenlet segítségével -t -vé alakítjuk:
Az egyenlet megoldásával -re ezt kapjuk:
A értékét behelyettesítve ezt kapjuk:
Így a -je .
Összefoglalás
Konjugált sav-bázis párok esetén a savi disszociációs állandó és a bázisállandó között a következő egyenlet szerinti összefüggés áll fenn:
-on.
Szeretnél részt venni a beszélgetésben?
Még nincs hozzászólás.