ブレンステッドおよびローリー理論と酸-塩基力の定義

アレニウスはH陽子を定義しました⁺ 孤立した種として、今日では 解決 彼らは高い アトラクション の分子と 水 ヒドロニウムイオン（H₃また⁺). これらの概念に基づいて、酢を参照し、酢酸を水で希釈した酸塩基反応から説明します。

NS₂ NS₃ また_{2（交流）}+ H₂ また_（l） ↔C₂ NS₃ また₂^-_（交流）+ H₃ また⁺_（交流）

この場合、酢酸は酸性水素を提供するものであり、水は提供されたプロトンをとる塩基として機能します。 次に、2つの新しいイオン種が形成されます。これらは、共役酸と、それらが由来する酸と塩基の塩基です。 この場合、 種族 NS₂ NS₃ また₂^- は酢酸の共役塩基であり、Hは₃ また⁺ それは水の共役酸です。 したがって、共役酸-塩基対は酸性水素の存在下でのみ異なり、さらに、すべての酸がその共役塩基を有し、逆もまた同様であるという前提が満たされている。

次に、次の反応を確認しましょう。

NH_{3（交流）}+ H₂ また_（l）↔NH₄⁺_（交流）+ OH^-_（交流）

この場合、それぞれ水と水酸化物イオンである共役酸-塩基ペアと、共役ペアである酸性種NHを持つ塩基であるアンモニアがあります。₄⁺.

さて、あなたは水が酸と塩基の両方として機能するのはどういうことなのか疑問に思うかもしれません。 能力 それは両生類として知られています。 あれは 物質 それが誰と組み合わされるかに応じて両方の方法で作用することができるのは両性物質です。

共役ペアを定義するのと同じように、それらには特有の特性があります。 強さ 酸は対の酸を持ち、より低い塩基力はその共役塩基を持ちます、そしてそれはの場合に類似しています 塩基が持つ塩基性の力が大きいほど、その共役ペアは塩基の力を減少させます。 酸。 不思議に思うかもしれませんが、私たちはどのような力について話しているのですか？

さて、酸が強いとき、私たちは酸性水素を完全に提供し、そのすべてのプロトンを水に移し、それ自体を完全に解離することができる種について話している。 そうでなければ、水溶液中で部分的にイオン化されるのは弱酸であり、これは、酸の一部が解離種として見出され、一部がその構造を保持することを意味します。 次の典型的な例を見てみましょう。

HCl_（NS）+ H₂ また_（l）→Cl^-_（交流）+ H₃ また⁺_（交流）

これは完全に解離するため強酸であり、強塩基である水酸化ナトリウムでも同様に発生します。

NaOH_（NS）→な⁺_（交流）+ OH^-_（交流）

水溶液中での酢酸の反応を思い出すと、 バランス 種間では、解離が完全ではないため、酸性度定数があります 熱力学 それは種の活動の観点から表現されるプロセスを支配します。 ただし、希薄溶液では、モル濃度から推定できます。

Ka = C₂ NS₃ また₂^-NS₃ また⁺/HC₂ NS₃ また₂

弱塩基の場合、塩基性の熱力学的定数について話すと、その塩基がイオン化される程度を説明できますが、アンモニアの場合は次のようになります。

Kb = NH₄⁺おお^-/NH₃

これらの定数は参照温度で表にされていますが、特定の化合物の酸性または塩基性のレベルを示す参考文献もあります。

最後に、水の自動イオン化について説明します。これまで見てきたように、水には塩基と共役酸の両方があり、イオン化反応でこの現象を説明できます。

2H₂ また_（l）↔OH^-_（交流）+ H₃ また⁺_（交流）

このプロセスは、関係する定数を介して以前に行ったように定義できます。これは次のようになります。

Kc = H₃ また⁺おお^-/ NS₂ また²

数学的配置を使用して、水のイオン積を次の定数として表すことができます。

Kw = H₃ また⁺おお^-

25ºCでの値は一定で、1x10-14です。これは、解が中性の場合、つまり等しいことを意味します。 酸の量は塩基の量であり、イオン種の各濃度は次のようになります：1x10-7 mol / L。

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