Voorspellen van zuur-base reacties
Ammoniak is een zwakke base en zal met azijnzuur (een zwak zuur) reageren tot ammonium- en acetaationen:
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
Zal ammoniak reageren met een zwak zuur? Stel dat natriumwaterstoffosfaat (Na2HPO4) aan ammoniak wordt toegevoegd. Zal de volgende reactie productbevorderend zijn?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
Laten we voor het beantwoorden van deze vraag eens kijken naar de reactie van ammoniak met azijnzuur en bepalen waarom die optreedt. In elke zuur-base reactie reageert een zuur met een base om een ander zuur en base te vormen:
De Kb van NH3 is 1,8 x 10-5 en de Ka van azijnzuur is 1,8 x 10-5.
|
|
NH3 |
CH3COO- |
|
|
CH3COOH |
NH4+ |
Je kunt de Kb van CH3COO- berekenen met behulp van de Ka van CH3COOH:
Ka x Kb = Kw
U kunt de Ka van NH4+ berekenen aan de hand van de Kb van NH3:
Ka x Kb = Kw
Goed! Hieruit blijkt dat de sterkere base reageerde met het sterkere zuur. Dit is altijd het geval bij zuur-base reacties. We kunnen ook de ionisatieconstanten gebruiken om kwantitatief aan te tonen dat dit een product-voorkeursreactie is:
Omdat de evenwichtsconstante voor de reactie van ammoniak en azijnzuur groter is dan één, is het een productbevoordeelde reactie.
De Ka van HPO42- is 3,6 x 10-13. Zal de reactie tussen NH3 en HPO42- door het product of door de reactant worden begunstigd?
| Product bevoordeeld | Reactant bevoordeeld |
| |
Bedenk dat de bevoordeelde reactie zal plaatsvinden tussen het sterkste zuur en de sterkste base.
Goed! De ionisatieconstante voor HPO42- is 3,6 x 10-13 terwijl de ionisatieconstante voor NH4+ 5,6 x 10-10 is. NH4+ is dus het sterkere zuur. De ionisatieconstante voor NH3 is 1,8 x 10-5 terwijl de ionisatieconstante voor PO43- 2,8 x 10-2 is. Daarom is PO43- de sterkere base. De voorkeur gaat uit naar een reactie tussen het sterkere zuur en de sterkere base. Daarom zal de reactie tussen NH4+ en PO43- bevoordeeld zijn.
 |
||||
|
