Predicting Acid-Base Reactions
Ammoniakki on heikko emäs ja reagoi etikkahapon (heikko happo) kanssa muodostaen ammonium- ja asetaatti-ioneja:
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
Reagoi ammoniakki minkä tahansa heikon hapon kanssa? Oletetaan, että ammoniakkiin lisätään natriumvetyfosfaattia (Na2HPO4). Suosiiko seuraava reaktio tuotetta?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
Vastaaksemme tähän kysymykseen tarkastellaan ammoniakin reaktiota etikkahapon kanssa ja selvitetään, miksi se tapahtuu. Kaikissa happo-emäsreaktioissa happo reagoi emäksen kanssa muodostaen toisen hapon ja emäksen:
NH3:n Kb on 1,8 x 10-5 ja etikkahapon Ka on 1,8 x 10-5.
|
|
NH3 |
CH3COO- |
|
|
CH3COOH |
NH4+ |
Voit laskea CH3COO-:n Kb:n käyttämällä CH3COOH:n Ka:ta:
Ka x Kb = Kw
Voit laskea NH4+:n Ka:n käyttämällä NH3:n Kb:ta:
Ka x Kb = Kw
Hyvä! Tämä osoittaa, että vahvempi emäs reagoi vahvemman hapon kanssa. Tämä pätee aina happo-emäsreaktioissa. Voimme myös käyttää ionisaatiovakioita osoittaaksemme kvantitatiivisesti, että kyseessä on tuotteen suosima reaktio:
Koska ammoniakin ja etikkahapon reaktion tasapainovakio on suurempi kuin yksi, kyseessä on tuotesuositeltu reaktio.
HPO42-:n Ka on 3,6 x 10-13. Onko NH3:n ja HPO42-:n välinen reaktio tuote- vai reaktanttipainotteinen?
| Tuote suosii | Reaktantti suosii |
| |
|
Muistakaa, että reaktio suosii vahvimman hapon ja vahvimman emäksen välillä.
Hyvä! HPO42-:n ionisaatiovakio on 3,6 x 10-13, kun taas NH4+:n ionisaatiovakio on 5,6 x 10-10. NH4+ on siis vahvempi happo. NH3:n ionisaatiovakio on 1,8 x 10-5, kun taas PO43-:n ionisaatiovakio on 2,8 x 10-2. Siksi PO43- on vahvempi emäs. Suosittu reaktio tapahtuu vahvemman hapon ja vahvemman emäksen välillä. Siksi NH4+:n ja PO43-:n välinen reaktio on suotuisa.
 |
||||
|
