Forudsigelse af syre-base-reaktioner
Ammoniak er en svag base og vil reagere med eddikesyre (en svag syre) for at danne ammonium- og acetat-ioner:
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
Vil ammoniak reagere med en hvilken som helst svag syre? Antag, at natriumhydrogenphosphat (Na2HPO4) blev tilsat til ammoniak. Vil følgende reaktion være produktbegunstiget?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
For at besvare dette spørgsmål skal vi se på ammoniaks reaktion med eddikesyre og bestemme, hvorfor den finder sted. I enhver syre-base-reaktion reagerer en syre med en base for at danne en anden syre og base:
Kb for NH3 er 1,8 x 10-5, og Ka for eddikesyre er 1,8 x 10-5.
|
|
NH3 |
CH3COOO- |
|
|
CH3COOH |
NH4+ |
Du kan udregne Kb for CH3COO- ved hjælp af Ka for CH3COOH:
Ka x Kb = Kw
Du kan beregne Ka for NH4+ ved hjælp af Kb for NH3:
Du kan beregne Ka for NH4+ ved hjælp af Kb for NH3:
Ka x Kb = Kw
Godt! Dette viser, at den stærkere base reagerede med den stærkere syre. Dette gælder altid for syre-base-reaktioner. Vi kan også bruge ioniseringskonstanterne til kvantitativt at vise, at der er tale om en produktbegunstiget reaktion:
Da ligevægtskonstanten for reaktionen mellem ammoniak og eddikesyre er større end 1, er der tale om en produktbegunstiget reaktion.
Ka for HPO42- er 3,6 x 10-13. Vil reaktionen mellem NH3 og HPO42- være produkt- eller reaktantbegunstiget?
| Produkt begunstiget | Reaktant begunstiget |
| |
|
Husk, at den begunstigede reaktion vil være mellem den stærkeste syre og den stærkeste base.
Godt! Ioniseringskonstanten for HPO42- er 3,6 x 10-13, mens ioniseringskonstanten for NH4+ er 5,6 x 10-10. Derfor er NH4+ den stærkere syre. Ioniseringskonstanten for NH3 er 1,8 x 10-5, mens ioniseringskonstanten for PO43- er 2,8 x 10-2. PO43- er derfor den stærkere base. Den foretrukne reaktion vil foregå mellem den stærkere syre og den stærkere base. Derfor vil reaktionen mellem NH4+ og PO43- være begunstiget.
 |
||||
|
