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KWが水中の酸塩基ペアに対してKAとKBの積に等しいことを証明しますか?

水のイオン産物であるKWが、水中の酸塩基コンジュゲートペアのKaとKbの産物に等しいという証拠は次のとおりです。

1。平衡反応:

* 酸解離: 水中で解離する弱酸を考えてみましょう。

ha(aq) +h₂o(l)⇌h₃o⁺(aq) +a⁻(aq)

酸の解離定数で、KA:

ka =[h₃o⁺] [a⁻] / [ha]

* ベース加水分解: コンジュゲートベース、A⁻は加水分解を受けます。

a⁻(aq) +h₂o(l)⇌ha(aq) +oh⁻(aq)

塩基加水分解定数で、KB:

kb =[ha] [oh⁻] / [a⁻]

2。均衡の組み合わせ:

* KaおよびKb式の増殖:

ka * kb =([h₃o⁺] [a⁻] / [ha]) *([ha] [oh⁻] / [a⁻])

* 単純化: [ha]および[a⁻]がキャンセルされていることに注意してください。

ka * kb =[h₃o⁺] [ああ]

3。水のイオン産物:

* kW定義: 水のイオン産物、KWは次のように定義されています。

kw =[h₃o⁺] [ああ]

4。結論:

* 方程式の組み合わせ: ka * kb =[h₃o⁺] [oh⁻] and kw =[h₃o⁺] [oh⁻]を示したことを示したので、結論を出すことができます。

kw =ka * kb

したがって、水のイオン産物(kW)は、酸解離定数(ka)と塩基加水分解定数(kb)の産物の産物に等しくなります。

重要な注意: この関係は、コンジュゲートペア内の酸と塩基強度の相互依存性を強調しています。ペアのメンバーの1人が強酸(大きなKA)である場合、その共役ベースは弱いベース(小さなKB)になり、その逆も同様です。 これにより、KWが特定の温度で一定のままであることが保証されます。

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