コア コンセプト
このチュートリアルでは、弱酸と弱塩基について学びます 、それらが弱いと見なされる理由とそれぞれの例を含みます。また、弱酸と最も弱い塩基のリストも示します。
他の記事で取り上げるトピック
- 強酸と強塩基
- ルイス酸と塩基
- 酸塩基理論
- 酸塩基化学
- 酸と塩基の性質
酸や塩基が「弱い」のはなぜですか?
弱酸
酸が弱くなる理由を考えるときは、その解離特性について考えてください。それらが溶液に溶解すると、弱酸はそれらの異なる構成イオンに完全には解離しません。さらに、弱酸が水に溶解すると、弱酸自体の濃度とその構成イオンの濃度の間に平衡が生じます。弱酸は溶液中で完全にはイオン化されません .
たとえば、フッ化水素酸 (HF) は弱酸です。 HFイオンは、水に溶解すると、水と反応してヒドロニウムを生成するH、およびFイオンと平衡状態で存在します。酸はイオン成分に完全には解離しないため、弱酸です。
HA + H2 O ⇌ H3 O + A
強酸は数種類しかありません。強酸を学んで覚えると、他のすべての酸は弱酸であると考えるかもしれません.さらに、酸解離定数、Ka、または pKa 値を見ることで、強酸と弱酸を区別できます。強酸は Ka が高く、pKa 値が低い傾向がありますが、弱酸は Ka が小さく、pKa 値が高くなります。 .
弱塩基
弱塩基について考えるとき、概念は非常に似ています。ただし、この場合、弱塩基は、溶液中の水素イオンを完全にイオン化または完全に受け入れることができない塩基です。塩基は、酸と反応して酸塩基対を形成するために、溶液中で解離する必要があります。塩基がその構成イオンに分解されない場合、本来の方法で反応することができません。水に溶解すると、溶液には少量の水酸化物イオンと大量の解離していない塩基が含まれます。弱塩基は完全にはイオン化しません。
たとえば、水酸化アンモニウムでは、NH4 あ、塩基の相手はNH4 そしてOH; NH4 おそらく溶液中の酸性水素を受け入れます。ただし、弱塩基ではこれらのイオンは完全に解離しないため、NH4 の混合物が存在します。 OH と酸塩基のペア。
B + H2 O ⇌ BH + OH
塩基解離定数 Kb によって、強塩基と弱塩基を区別できます。この変数は、ベース強度を数学的に表します。 塩基が弱いほど、Kb 値は小さくなります .
例 – 酢酸は強いですか、それとも弱いですか?
酢酸の Ka 値は 1.8 x 10 です。Ka は非常に小さいため、酢酸は弱酸です。 であり、水中で完全にイオン化するわけではありません。
弱酸と弱塩基の例
弱酸のリスト
弱酸は、主に溶液中で完全な分子として残ります。酸分子のごく一部のみがイオンに「分解」または解離します。しかし、これらの「弱酸」は依然として非常に腐食性が高く危険です。これは弱酸の例の短いリストですが、他にもたくさんあります!
- ギ酸 (HCOOH)
- 酢酸 (CH3 COOH)
- 安息香酸 (C6 H5 COOH)
- フッ化水素酸 (HF)
- リン酸 (H3 PO4 )
- 亜硫酸 (H2 SO3 )
- 炭酸 (H2 CO3 )
- 亜硝酸 (HNO2 )
- シアン化水素酸 (HCN)
- 硫酸水素酸 (H2 S)
- クエン酸 (C6 H8 O7 )
弱塩基のリスト
以下は、弱塩基の例のリストです。多くの弱塩基は、水酸化マグネシウムのような単にわずかに溶ける水酸化物ですが、その他は有機化合物です.
- 水酸化アンモニウム (NH4 ああ）
- アニリン (C6 H5 NH2 )
- アンモニア (NH3 )
- メチルアミン (CH3 NH2 )
- エチルアミン (CH3 CH2 NH2 )
- 水酸化アルミニウム (Al(OH)3 )
- 水酸化マグネシウム (Mg(OH)2 )
- ピリジン (C5 H5 N)
- 重炭酸ナトリウム (NaHCO3 )
最も弱い塩基は?
水はわずかにイオン化して水素イオンと水酸化物イオンの両方を生成するため、弱酸と弱塩基の両方と見なすことができます。それは間違いなく最も弱い基地の 1 つです!
強酸と強塩基の塩は溶液を作成し、中性と見なされます。例としては、過塩素酸ナトリウム、塩化ナトリウム、および硝酸ナトリウムがあります。これらの化合物は、弱塩基ではなく「中性」に分類されます。
実際のアプリケーションにおける弱酸と弱塩基
- 弱酸と弱塩基は、有機化学と生化学で緩衝液を作成したり、滴定したり、特定の反応を触媒したりするためによく使用されます。
- 酢酸は酢に含まれる有効成分です。
- 安息香酸は多くの植物に自然に存在し、通常は食品の保存に使用されます。
- アンモニアは、家庭用掃除用品、虫除け、肥料などに含まれています。
強い vs. 濃縮 &弱い vs. 希薄
強酸または強塩基と濃縮物、弱酸または弱塩基と希釈物を考えるときは注意が必要です。濃酸とは水をあまり含まない溶液を意味し、希酸とは多量の溶媒を含む溶液を意味します。塩基の濃度が高いからといって、それが強いとは限りません。また、塩基が非常に希薄だからといって、それが弱くて危険でない塩基であるとは限りません。
さらに読む
- pKaとは?
- pHとは?
- 緩衝液
- 平衡定数
- 酸塩基中和反応
- ポリプロチン酸
