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 #1000000#und dieses Salz ist schwach basisch.

(Es ist nicht stark grundlegend, weil die #K_b# of #"CN"^(-)# ist noch klein.)

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