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.
.