Kwasy i zasady: Sole

GOAL(s):

  • Rozpoznać sole jako produkty reakcji kwasowo-zasadowych
  • Określić, czy wodny roztwór soli będzie kwaśny, zasadowy, lub obojętny
  • Zrozumieć, jak pH może wpływać na rozpuszczalność

Lista składników prawie każdego produktu gospodarstwa domowego z pewnością zawiera co najmniej jeden związek, który chemicy klasyfikują jako sól. Podczas gdy myślisz o soli jako o białych granulkach używanych do aromatyzowania żywności (znanych przez chemików jako chlorek sodu, NaCl), chemicy klasyfikują wiele związków jako sole. Dla chemików, sól to każdy związek jonowy, który mógł powstać w wyniku reakcji kwasowo-zasadowej. Chlorek sodu pasuje do tej definicji, ponieważ może być utworzony przez reakcję kwasu solnego i wodorotlenku sodu:

HCl + NaOH NaCl + H2O

Gdy dowolny kwas i zasada są połączone, reakcja wymiany występuje, tworząc sól i wodę. Ogólne równanie dla tego procesu jest pokazany poniżej:

HA + BOH BA + H2O

Jon ujemny soli (A-) jest zasadą sprzężoną z kwasem HA, podczas gdy jon dodatni soli (B+) jest kwasem sprzężonym z zasadą BOH. W zależności od mocy kwasu i zasady, otrzymany roztwór może być kwaśny, zasadowy lub obojętny.

Jeśli znane są stężenia pierwotnego kwasu (HA) i zasady (BOH), można określić stężenia ich sprzężonych kwasu i zasady, ponieważ stałe jonizacji sprzężonych par kwas-zasada są ze sobą powiązane:

Ka x Kb = Kw = 1,0 x 10-14

Uzupełnij następujące stwierdzenia:

Dobrze! Zależność ta jest również widoczna w przypadku zasad i ich sprzężonych kwasów. Jeśli BOH jest bardzo silną zasadą, to B+ będzie bardzo słabym kwasem i nie będzie miał wpływu na pH roztworu. Jeśli BOH jest słabą zasadą, B+ będzie słabym kwasem i spowoduje spadek pH roztworu. Te zależności są podsumowane w poniższej tabeli:

Przykład Zasada sprzężona Siła
zasady sprzężonej
Wpływ na pH
Silny kwas HNO3 NO3-. Bardzo słaby Brak
Słaby kwas HCO2H HCO2- Słaby kwas Wzmocnienie
Przykład Kwas sprzężony Kwas sprzężony Siła kwasu
koniugatowego
Wpływ na pH
Silna zasada KOH K+ Bardzo słaba Brak
Słaba zasada NH3 NH4+ Słaba Zmniejszenie

Silny kwas to taki, który całkowicie jonizuje się w wodzie. Jego stała jonizacji jest zbyt duża, aby ją zmierzyć. W takim przypadku sprzężona zasada będzie miała stałą jonizacji, która jest niewiarygodnie mała (zbyt mała, aby ją zmierzyć!) i może być sklasyfikowana jako bardzo słaba.

Załóżmy, że słaby kwas ma stałą jonizacji 1,0 x 10-4. Stała jonizacji jego sprzężonej zasady wynosiłaby 1,0 x 10-10. Jak zaklasyfikowałbyś siłę tej zasady? Załóżmy teraz, że słaby kwas ma stałą jonizacji 1,0 x 10-11. Stała jonizacji jego sprzężonej zasady wynosiłaby 1.0 x 10-3. Czy siła tej zasady zostałaby sklasyfikowana tak samo jak w pierwszym przykładzie?

Pamiętaj, że zasada (chyba że jest bardzo słaba) spowoduje wzrost pH roztworu.

Bardzo słaba zasada nie wpłynie na pH roztworu.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.