Διαλύματα ασθενών μονοπρωτικών οξέων ή βάσεων

Ιοντισμός ασθενών οξέων και βάσεων Ασθενές οξύ: το οξύ που ιοντίζεται μερικώς στο νερό Ασθενές οξύ + Η2Ο συζυγής βάση + Η3Ο+ HF, HCN, HNO2, HClO, HClO2,… RCOOH (HCOOH, CH3COOH,…) NH4+, CH3NH3+,… Ασθενής βάση: η βάση που ιοντίζεται μερικώς στο νερό Ασθενής βάση + Η2Ο συζυγές οξύ + ΟΗ- NH3,μονοσθενείς αμίνες (CH3NH2 (CH3)2NH,…) F-, NO2-,ClO-, HCOO-, CH3COO-…

Βαθμός ιοντισμού Βαθμός ιοντισμού (α) είναι το πηλίκο της συγκέντρωσης του οξέος ή της βάσης που ιοντίστηκε προς τη συνολική συγκέντρωση του οξέος ή της βάσης.  α=1  πλήρης ιοντισμός  ισχυρό οξύ ή βάση  α<1  μερικός ιοντισμός  ασθενές οξύ ή βάση α<0,1  πολύ ασθενές οξύ ή βάση

Σταθερά ιοντισμού ασθενούς μονοπρωτικού οξέος, Κα HA + Η2Ο A- + Η3Ο+ Αρχικά Cοξύ/M Ιοντίζονται/ παράγονται -x/M +x/M Ιοντική ισορροπία (Cοξύ-x) /M Αν πρακτικά: ή Και καταλήγουμε:

Σταθερά ιοντισμού ασθενούς μονοπρωτικού οξέος, Κa HA + Η2Ο A- + Η3Ο+ Αρχικά Cοξύ/M Ιοντίζονται/ παράγονται -ac/M +ac/M Ιοντική ισορροπία (Cοξύ-ac) /M ή Αν πρακτικά: ή Και καταλήγουμε:

Κα και pKα οξέων

Εφαρμογές Υπολογισμός Κα από το pH. Υπολογισμός βαθμού ιοντισμού. Δ-HCOOH 0,1 M έχει pH=2,38. Ποια η Κα του HCOOH; Δ-HA 0,5 M έχει pH=2,24. Ποια η Κα του HA; Υπολογισμός βαθμού ιοντισμού. Δ-νιασίνης 0,02 M έχει pH=3,26. Ποιος ο βαθμός ιοντισμού της νιασίνης; Δ-HA 0,077 M έχει pH=2,16. Ποιος ο βαθμός ιοντισμού του ΗΑ; Υπολογισμός pH από το Κα. Ποιο το pH Δ-HCΝ 0,2 M με Κα=4,9Χ10-10; Ποιο το pH Δ-C6H5COOH 0,4 M με Κα=6,3Χ10-5; Ποιο το pH Δ-νιασίνης 0,01 M με Κα=1,5Χ10-5;

Κα πολυπρωτικών οξέων  Η διαλυτότητα του CO2 στο νερό είναι 0,0037Μ. Ποιο το pH του διαλύματος;

Σταθερά ιοντισμού ασθενούς μονοπρωτικής βάσης, Κb Β + Η2Ο ΗΒ+ + ΟΗ- Αρχικά Cβάσης/M Ιοντίζονται/ παράγονται -x/M +x/M Ιοντική ισορροπία (Cβάσης-x) /M Αν πρακτικά: Και καταλήγουμε: ή

Σταθερά ιοντισμού ασθενούς μονοπρωτικής βάσης, Kb Β + Η2Ο ΗΒ+ + ΟΗ- Αρχικά Cβάσης/M Ιοντίζονται/ παράγονται -aC/M +aC/M Ιοντική ισορροπία (Cβάσης-aC) /M Αν πρακτικά: ή Και καταλήγουμε:

Κα και Kb οξέων και βάσεων Δύο κατηγορίες ασθενών βάσεων: NH3 και αμίνες ανιόντα ασθενών οξέων

Εφαρμογές Υπολογισμός [OH-] από το Κb. Ποια η [OH-] σε Δ-ΝΗ3 0,15 M με Κb=1,8Χ10-5; Ποιο το pH Δ-πυριδίνης 0,65 M με Κb=1,7Χ10-9; Ποια ένωση έχει μεγαλύτερο pH σε διάλυμα 0,05Μ: πυριδίνη, μεθυλαμίνη (Κb=4,4Χ10-4 ή νιτρώδες οξύ (Κα=4,5Χ10-4); Υπολογισμός συγκέντρωσης άλατος από το pH. Προστίθεται NaClO σε νερό και παρασκευάζεται διάλυμα 2L με pH=10,50. Ποια η ποσότητα NaClO που προστέθηκε στο νερό; Πόσα moles C6H5COONa υπάρχουν σε 0,5L διαλύματος με pH=9,04; KbC6H5COO-=1,6Χ10-10

HA + Η2Ο A- + Η3Ο+ A- + Η2Ο ΗA + ΟΗ- Σχέση μεταξύ των σταθερών ιοντισμού ασθενούς μονοπρωτικού οξέος και ασθενούς μονοπρωτικής βάσης, Κα και Kb HA + Η2Ο A- + Η3Ο+ A- + Η2Ο ΗA + ΟΗ- και

Οξεοβασικές ιδιότητες διαλυμάτων αλάτων Αντίδραση ανιόντος με το νερό. Τι γίνεται στις περιπτώσεις ανιόντων με όξινα πρωτόνια; (HSO3-) Kα>Kb όξινο διάλυμα Κα<Kb βασικό διάλυμα Αντίδραση κατιόντος με το νερό. NH4+ + H2O NH3 + H3O+ Μικρά κατιόντα με μεγάλο φορτίο έχουν μεγαλύτερη επίδραση στη μείωση του pH. A- + Η2Ο ΗA + ΟΗ-

Οξεοβασική συμπεριφορά και χημική δομή Ισχύς οξέος ΗΑ: Ο δεσμός Η-Α να είναι πολωμένος. Ισχύς δεσμού Η-Α. HF ασθενές, HCl, HBr ισχυρά Σταθερότητα συζυγούς βάσης Α-.

Οξεοβασική συμπεριφορά και χημική δομή Οξυοξέα, π.χ: Συγκρίνετε: H2SO4, H2SeO3, H2SeO4 Y O H Y= Na, Mg,… : βασική συμπεριφορά Y= αμέταλλο: όξινη συμπεριφορά  Αύξηση ηλεκτραρνητικότητας Υ, αύξηση οξύτητας  Αύξηση συνδεδεμένων Ο (ή οξειδωτικής βαθμίδας Υ), αύξηση οξύτητας.