Γιατί είναι μια ισχυρή βάση και αδύναμη οξύ ουδέτερη πάνω από 7;
Κατανόηση αντιδράσεων pH και εξουδετέρωσης
* ph: Ένα μέτρο της οξύτητας ή της αλκαλικότητας ενός διαλύματος. Ένα ρΗ 7 θεωρείται ουδέτερο, κάτω από 7 είναι όξινο, και πάνω από 7 είναι βασικό (αλκαλικό).
* εξουδετέρωση: Μια χημική αντίδραση όπου ένα οξύ και μια βάση αντιδρούν για να σχηματίσουν άλας και νερό.
Γιατί μια ισχυρή βάση και το αδύναμο οξύ μπορεί να μην είναι ουδέτερο (ph> 7)
Το ρΗ του προκύπτουσας διαλύματος εξαρτάται από τα σχετικά πλεονεκτήματα του οξέος και της βάσης που εμπλέκονται.
* Ισχυρή βάση: Διαχωρίζεται πλήρως σε διάλυμα, απελευθερώνοντας υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδροξειδίου (OH-).
* Αδύναμο οξύ: Μόνο εν μέρει διαχωρίζεται σε διάλυμα, απελευθερώνοντας χαμηλότερη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (Η+).
Εάν η ισχυρή βάση είναι σε περίσσεια, θα εξουδετερώσει όλο το οξύ και εξακολουθεί να έχει κάποια ιόντα υδροξειδίου που παραμένουν στο διάλυμα. Αυτό το υπερβολικό υδροξείδιο θα κάνει τη λύση βασική (ph> 7).
Παράδειγμα:
Φανταστείτε να αντιδράτε το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH - μια ισχυρή βάση) με οξικό οξύ (CH3COOH - ένα αδύναμο οξύ).
* naOH (aq) + ch3cooh (aq) -> ch3coona (aq) + h2o (l)
Εάν υπάρχει περισσότερη NaOH από το CH3COOH, η προκύπτουσα λύση θα έχει υπερβολικά ωοειδή και θα είναι βασική.
Όταν το διάλυμα είναι ουδέτερο (ph =7)
Για μια ισχυρή βάση και την αδύναμη αντίδραση οξέος για να οδηγήσει σε ουδέτερο διάλυμα (pH =7), τα παρακάτω πρέπει να ισχύουν:
1. Σωχομετρική ισοδυναμία: Οι γραμμομορείς της ισχυρής βάσης πρέπει να ισούται ακριβώς με τις γραμμομορείς του ασθενούς οξέος. Αυτό εξασφαλίζει ότι όλο το οξύ εξουδετερώνεται και δεν παραμένει υπερβολική βάση.
2. Αδύναμο οξύ με υψηλό ka: Το αδύναμο οξύ πρέπει να έχει τιμή σχετικά υψηλής σταθεράς διάστασης οξέος (ΚΑ). Αυτό σημαίνει ότι θα ιονίζει πιο εύκολα, παράγοντας υψηλότερη συγκέντρωση ιόντων Η+, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στην εξισορρόπηση των ιόντων ΟΗ από την ισχυρή βάση.
Συμπερασματικά
Μια ισχυρή βάση και η αδύναμη αντίδραση οξέος δεν θα οδηγούν πάντοτε σε ένα διάλυμα με ρΗ πάνω από 7. Το ρΗ εξαρτάται από τα σχετικά αντοχές του οξέος και της βάσης, καθώς και από την στοιχειομετρική ισοδυναμία τους.
