"Institute of Educational Policy" Books

Search

Go
Show

Διαλύματα ασθενών οξέων - ασθενών βάσεων

Στα ασθενή οξέα ένα μικρό μόνο ποσοστό των οξέων ιοντίζεται, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Η σταθερά ιοντισμού οξέος συμβολίζεται Κa από το αρχικό της αγγλικής λέξης acid που σημαίνει οξύ.

Στις ασθενείς βάσεις ένα μικρό ποσοστών των μορίων τους δέχονται Η+ από τα μόρια νερού.

Η σταθερά ιοντισμού βάσης συμβολίζεται Kb από το αρχικό της αγγλικής λέξης base που σημαίνει βάση.

Τα οξέα ως γνωστό διαφέρουν ως προς την ικανότητα τους να προσφέρουν πρωτόνια. Τα ισχυρά οξέα αντιδρούν σχεδόν ποσοτικά με το νερό, ενώ τα ασθενή αντιδρούν πολύ λιγότερο. Η ισχύς ενός οξέος σε υδατικό διάλυμα περιγράφεται από τη σταθερά ισορροπίας ιοντισμού του οξέος. Σε ένα αραιό υδατικό διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΑ, έχουμε την ισορροπία: HA + H2O [pic] H3O+ + A-

Ονομάζουμε σταθερά ιοντισμού ασθενούς οξέος ΗΑ την τιμή του κλάσματος στην ισορροπία: [pic]

Στην παραπάνω σχέση δεν αναγράφεται η συγκέντρωση του Η2Ο, καθώς όπως συμβαίνει σ’ όλα τα αραιά υδατικά διαλύματα, η συγκέντρωση του νερού θεωρείται σταθερή και ίση με 55,5 Μ. Η σταθερά ιοντισμού ενός οξέος (Ka) στην περίπτωση αραιών υδατικών διαλυμάτων, εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία. Επειδή μάλιστα η αντίδραση του ιοντισμού είναι ενδόθερμη, η τιμή της Ka αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας.

- Η τιμή της Ka είναι ένα μέτρο της ισχύος του οξέος, για μια ορισμένη θερμοκρασία, δηλαδή, όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της σταθεράς ιοντισμού του οξέος τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ.

Με την ίδια λογική σε αραιό υδατικό διάλυμα ασθενούς βάσης Β, έχουμε: B + H2O [pic] HB+ + OH-

Ονομάζουμε σταθερά ιοντισμού της ασθενούς βάσης Β την τιμή του κλάσματος στην ισορροπία: [pic]

- Η τιμή της Kb αποτελεί το μέτρο ισχύος μιας βάσης για μια ορισμένη θερμοκρασία. Δηλαδή, όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή της Kb τόσο ισχυρότερη είναι η βάση.

Συνοψίζοντας, στα ισχυρά οξέα και τις ισχυρές βάσεις οι ισορροπίες ιοντισμού είναι μετατοπισμένες προς τα δεξιά και οι σταθερές ιοντισμού έχουν υψηλές τιμές (π.χ. 102-109). Αντίθετα, στα ασθενή οξέα και βάσεις οι ισορροπίες ιοντισμού είναι μετατοπισμένες προς τα αριστερά και οι σταθερές ιοντισμού έχουν χαμηλές τιμές (π.χ. 10-4-10-15). Πίνακας με τις τιμές των Ka διαφόρων χαρακτηριστικών οξέων στους 25 oC και των Kb των συζυγών τους βάσεων δίνεται μετά τα παραδείγματα

Οι Ka και Kb έχουν μονάδες (mol/L), οι οποίες συνήθως παραλείπονται χάριν ευκολίας. Όμως, σε κάθε περίπτωση οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και προϊόντων θα πρέπει να εκφράζονται σε mol/L