Predikce acidobazických reakcí
Amoniak je slabá zásada a reaguje s kyselinou octovou (slabá kyselina) za vzniku amonných a octanových iontů:
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
Reaguje amoniak s nějakou slabou kyselinou? Předpokládejme, že k amoniaku byl přidán hydrogenfosforečnan sodný (Na2HPO4). Bude následující reakce zvýhodněna produktem?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
Pro zodpovězení této otázky se podívejme na reakci amoniaku s kyselinou octovou a určete, proč k ní dochází. Při každé acidobazické reakci reaguje kyselina se zásadou za vzniku další kyseliny a zásady:
Kb NH3 je 1,8 x 10-5 a Ka kyseliny octové je 1,8 x 10-5. Kb NH3 je 1,8 x 10-5 a Ka kyseliny octové je 1,8 x 10-5. Kb NH3 je 1,8 x 10-5.
|
|
NH3 |
CH3COO- |
|
|
CH3COOH |
NH4+ |
Kb CH3COO- můžete vypočítat pomocí Ka CH3COOH:
Ka x Kb = Kw
Můžete vypočítat Ka NH4+ pomocí Kb NH3:
Ka x Kb = Kw
Dobře! To ukazuje, že silnější zásada reagovala se silnější kyselinou. To platí vždy pro reakce mezi kyselinami a zásadami. Můžeme také použít ionizační konstanty, abychom kvantitativně ukázali, že se jedná o reakci upřednostňující produkt:
Protože rovnovážná konstanta pro reakci amoniaku a kyseliny octové je větší než jedna, jedná se o reakci zvýhodňující produkt.
Ka HPO42- je 3,6 x 10-13. V případě HPO42- je Ka 3,6 x 10-13. Bude reakce mezi NH3 a HPO42- produktově nebo reaktantově zvýhodněná?
| Produkt zvýhodněn | Reaktant zvýhodněn |
| |
|
Pamatujte, že zvýhodněná reakce bude mezi nejsilnější kyselinou a nejsilnější zásadou.
Dobře! Ionizační konstanta pro HPO42- je 3,6 x 10-13, zatímco ionizační konstanta pro NH4+ je 5,6 x 10-10. Ionizační konstanta pro NH4+ je 5,6 x 10-10. NH4+ je tedy silnější kyselina. Ionizační konstanta pro NH3 je 1,8 x 10-5, zatímco ionizační konstanta pro PO43- je 2,8 x 10-2. Proto je PO43- silnější zásada. Upřednostňovaná reakce bude probíhat mezi silnější kyselinou a silnější zásadou. Proto bude upřednostněna reakce mezi NH4+ a PO43-.
 |
||||
|
.