酸および塩基: 塩
Goal(s):
- 酸塩基反応の生成物として塩を認識する
- 塩水が酸性、塩基性、または中性であるかを判断する
- pHが溶解度にどのように影響するかを理解する
ほとんどすべての家庭製品の成分リストには、化学者が塩として分類する化合物が少なくとも1つは必ず含まれています。 塩といえば、食品の味付けに使われる白い粒(化学者たちは塩化ナトリウム、NaCl として知っている)と思うかもしれませんが、化学者たちは多くの化合物を塩として分類しています。 化学者にとって塩とは、酸-塩基反応によって生成されたイオン性化合物のことである。 塩化ナトリウムは塩酸および水酸化ナトリウムの反作用によって形作られることができるのでこの定義に合います:
HCl + NaOH NaCl + H2O
あらゆる酸および基盤が結合するとき、交換反応 は起こり、塩および水を作り出します。 この過程の一般式を以下に示す。
HA + BOH BA + H2O
塩のマイナスイオン(A-)は酸HAの共役塩基で、塩のプラスイオン(B+)は塩基BOHの共役酸である。 酸や塩基の強さによって、得られる溶液は酸性、塩基性、中性のいずれにもなる。
元の酸(HA)と塩基(BOH)の強さがわかっている場合、共役酸塩基対のイオン化定数が関係しているので、それらの共役酸と塩基の強さを決定することができます:
Ka x Kb = Kw = 1.0 x 10-14
次の文を完成させなさい:
よろしい!
Ka x Kb = 1.0 x 10-14 Kw = 1.0 x 10-14
共役塩基 | 共役塩基の強さ | pHへの影響 | |||||||
強酸 | HNO3 | NO3- | 強酸 | NO3- | 弱酸 | NO3- | PH | 非常に弱い | なし |
弱い酸 | HCO2H | HCO2-… | 弱 | 増 |
共役酸 | 共役酸 の強さ |
pHへの影響 | ||
強塩基 | KOH | K+ | 非常に弱い | なし |
弱塩基 | NH3 | NH4+ | 弱い | 減少 |
強い酸とは水中で完全に電離するものである。 その電離定数は大きすぎて測定できない。
弱酸のイオン化定数が 1.0 x 10-4 だとすると、共役塩基は非常に小さく (小さすぎて測定できません!) 、非常に弱いという分類が可能です。 その共役塩基のイオン化定数は1.0×10-10となります。 この塩基の強さをどのように分類するか。 ここで、弱酸のイオン化定数が1.0×10-11であるとします。 その共役塩基のイオン化定数は、1.0×10-3となります。 この塩基の強さは、最初の例と同じ分類になるでしょうか。
塩基は(非常に弱い場合を除いて)溶液のpHを上昇させることを覚えておいてください。
非常に弱い塩基は溶液のpHに影響しないでしょう。