If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ha webszűrőt használsz, győződj meg róla, hogy a *.kastatic.org és a *.kasandbox.org nincsenek blokkolva.

Fő tartalom

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 Ks savi disszociációs állandó és a Kb bázisállandó között a következő egyenlet szerinti összefüggés áll fenn:
  • KsKb=Kv,
    ahol Kv a vízionszorzat.
  • pKs+pKb=14   25C-on.

Bevezetés: a gyenge savak és bázisok disszociációja reverzibilis

A HA általános képletű gyenge sav H+-iont (vagy protont) ad át a víznek, miközben Akonjugált bázis és H3O+-ion képződik:
HA(aq)+H2O(f)H3O+(aq)+A(aq)
  sav          bázis            sav              bázis
Hasonlóan ehhez, a bázis (jele: B) felvesz egy hidrogéniont a víztől, miközben HB+ konjugált sav és OH-ion keletkezik:
B(aq)+H2O(f)HB+(aq)+OH(aq)
  bázis         sav          sav          bázis
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 Ks és Kb egyensúlyi állandójuk közötti kapcsolatról lesz szó.
Hidrogén-fluorid vizes oldatát tartalmazó főzőpohár ábrája. A víz ionjai, a semleges HF-molekulák, valamint a fluorid- és hidrogénionok egyaránt láthatóak az oldatban.
A gyenge sav hidrogén-fluorid vizes oldata tartalmaz nem disszociált HF molekulákat, amelyek egyensúlyban vannak a hidrogén- és a fluoridionokkal.
Megjegyzés: ebben a tanagyagban minden oldatot vizes oldatnak tekintünk.

A savként viselkedő HA Ks értékének meghatározása

Nézzük meg közelebbről az egyértékű HA gyenge savak disszociációs reakcióját:
HA(aq)+H2O(f)H3O+(aq)+A(aq)
A reverzibilis reakció termékei a HA konjugált bázisa, az A, és a H3O+. A Ks egyensúlyi állandóra a következő egyenletet írhatjuk fel:
Ks=[H3O+][A][HA]

A bázisként viselkedő A Kb értékének meghatározása

Mivel az A bázis, felírhatjuk a reverzibilis reakciót arra az esetre is, amikor az A a víztől egy hidrogéniont felvéve bázisként viselkedik:
A(aq)+H2O(f)HA(aq)+OH(aq)
A reakciótermékek a HA és az OH. A Kb egyensúlyi állandót felírhatjuk arra a reakcióra, ahol A bázisként viselkedik:
Kb=[HA][OH][A]
Még ha ez majdnem úgy is néz ki, mintha a HA savként való viselkedésének fordítottja lenne, valójában nagyon különböző reakciókról van szó. Amikor a HA savként viselkedik, az egyik termék a H3O+. Amikor a konjugált bázis A bázisként viselkedik, akkor az egyik termék az OH.

A konjugált sav-bázis párok Ks és Kb állandói közötti kapcsolat

Ha a HA Ks állandóját megszorozzuk az A konjugált bázisának Kb állandójával, ezt kapjuk:
KsKb=([H3O+][A][HA])([HA][OH][A])=[H3O+][OH]=Kv
ahol Kv a víz disszociációs állandója. Ez az összefüggés nagyon hasznos a konjugált sav-bázis párok Ks és a Kb állandói közötti kapcsolat megállapításához! Kv 25C-ra vonatkozó értékét is használhatjuk más praktikus egyenletek levezetéséhez:
KsKb=Kv=1,01014  25C-on(1. egyenlet)
Ha az 1. egyenlet mindkét oldalának tízes alapú negatív logaritmusát (log10) vesszük, ezt kapjuk:
pKs+pKb=14   25C-on(2. egyenlet)
Használhatjuk ezeket az egyenleteket arra, hogy meghatározzuk a gyenge bázisok Kb (vagy pKb) értékét a konjugált sav Ks értékéből. A gyenge savak Ks (vagy  pKs) értékeit is kiszámíthatjuk a gyenge sav konjugált bázisának Kb 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 NH3 Kb állandóját 25C-on?
Válassz egyet:

Feladat: Gyenge bázis Kb értékének meghatározása

A hidrogén-fluorid (HF) pKs értéke 25C-on 3,36.
Mennyi a fluoridion (F(aq)) Kb 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 HF disszociációs reakcióját:
HF(aq)+H2O(f)F(aq)+H3O+(aq)
Láthatjuk, hogy a HF átadja a hidrogénionját a víznek, így H3O+ és F keletkezik. Ezért a F a HF konjugált bázisa. Ez azt jelenti, hogy a HF pKs-ének segítségével meghatározhatjuk az F pKb-jét. Hurrá!

2. lépés: a 2. egyenlet segítségével pKs-ből meghatározzuk pKb-t.

pKb kiszámításához a 2. egyenlet átrendezésével ezt kapjuk:
pKb=14,00pKs
A HF ismert pKs-ét behelyettesítve ezt kapjuk:
pKb=14,00(3,36)=10,64
Így az F pKb-ja 10,64.

3. lépés: számítsuk ki a pKb-ből Kb-t.

Végül a következő egyenlet segítségével pKb-t Kb-vé alakítjuk:
pKb=log(Kb)
Az egyenlet megoldásával Kb-re ezt kapjuk:
Kb=10pKb
A pKb értékét behelyettesítve ezt kapjuk:
Kb=10(10,64)=2,31011
Így a F Kb-je 2,31011.

Összefoglalás

Konjugált sav-bázis párok esetén a Ks savi disszociációs állandó és a Kb bázisállandó között a következő egyenlet szerinti összefüggés áll fenn:
  • Kv=KsKb
  • pKs+pKb=14   25C-on.

Szeretnél részt venni a beszélgetésben?

Még nincs hozzászólás.
Tudsz angolul? Kattints ide, ha meg szeretnéd nézni, milyen beszélgetések folynak a Khan Academy angol nyelvű oldalán.