Identifizieren Sie die folgenden Verbindungen als stark sauer, schwach sauer, schwach basisch, stark basisch oder pH-neutral in Wasser bei 25 ^ @ "C" ? "Al" ("NO" _3) _3 , C _2 "H" _5 "NH" _3 "NO" _3 , "NaClO" , "KCl" , C _2 " H _5 NH _3 CN
Diese sind meist unkompliziert, mit einer Ausnahme.
- "Al"("NO"_3)_3 is stark sauer weil "Al"^(3+) ist eine Lewis-Säure. Es hat eine leere 3p_z Orbital, das Elektronen akzeptiert DichteDies macht es zu einem Elektronenpaarakzeptor, einer Lewis-Säure.
- "C"_2"H"_5"NH"_3"NO"_3 is schwach sauer weil das Kation die konjugierte Säure der schwachen Base Ethylamin ist. "NO"_3^(-) trägt nicht zum pH weil es die konjugierte Base einer starken Säure ist (und somit kaum eine Basis).
- "NaClO" is schwach basisch weil "ClO"^(-) ist die konjugierte Base einer schwachen Säure, "HClO" (Hypochlorsäure). "Na"^(+) bildet ein stark basisches Hydroxid und ist daher kaum eine Säure.
- "KCl" is pH-neutral weil "Cl"^(-) ist die konjugierte Base einer starken Säure (und ist somit kaum eine Basis). "K"^(+) bildet ein stark basisches Hydroxid und ist daher kaum eine Säure. Somit ist das Ergebnis pH-neutral.
Das einzige, was ich in Frage stellen würde, ist "C"_2"H"_5"NH"_3"CN". Da "C"_2"H"_5"NH"_3^(+) und "CN"^(-) Sind eine schwache Säure bzw. eine schwache Base, müsste ich tatsächlich ihre Stärken prüfen und von dort aus ein Urteil fällen.
Die K_b of "C"_2"H"_5"NH"_2 ungefähr 4.3 xx 10^(-4)Und die K_a of "HCN" ungefähr 6.2 xx 10^(-10). Bei 25^@ "C",
K_b("CN"^(-)) = K_w/K_a = 10^(-14)/(6.2 xx 10^(-10)) = ul(1.61 xx 10^(-5))
K_a("C"_2"H"_5"NH"_3^+) = (10^(-14))/(4.3 xx 10^(-4)) = ul(2.3 xx 10^(-11))
Da der K_a of "C"_2"H"_5"NH"_3^(+) ist viel kleiner als der K_b of "CN"^(-)und beide Ionen wären in Lösung, "CN"^(-) dominiert als Basis um einen Faktor von etwa 1000000und dieses Salz ist schwach basisch.
(Es ist nicht stark grundlegend, weil die K_b of "CN"^(-) ist noch klein.)