Question

Stabiliți cuplurile acid- bază conjugată în următoarele reacții reversibile:
a) HCO 3 - + HO - ↔ CO 3 2- + H 2 O
b) CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H 3 O +
c) NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 + H 3 O +

Answer 1

Răspuns: Propunerea de rezolvare, pleacă de la teoria protolitică a acizilor și a bazelor, unde sunt definiți termenii de: acid, bază și amfolit( substanță care are caracter de acid și bază).

a) Observăm din această reacție, că:

- ionul HCO⁻₃ cedează un proton H⁺ , ionului OH⁻, care-l primește și trece în H₂O. Deci, Ionul HCO⁻ are caracter de acid și trece în baza sa conjugată CO₃⁻.

HCO₃⁻                   - H⁺ =            CO₃²⁻  Ka2=4,08.10⁻¹¹

acid1 anionic slab.............. ......... baza conjugată, cationică 1  mai tare

Ionul HCO₃ face parte din treapta a doua de ionizare a H₂CO₃ și are caracter amfoter.

-Ionul OH⁻ are caracter de bază, este cea mai tare bază și trece în acidul conjugat H₂O, care este slab.

         HO⁻        + H⁺   = H₂O

   baza2 tare............acid conjugat 2 slab

Rezultă:

HCO₃⁻   +  HO⁻    =    CO₃²⁻   +  H₂O

acid1         baza2      baza1         acid 2

Este un caz de hidroliză bazică a sării NaHCO₃, sare obținută din baza tare NaOH și acidul slab H₂CO₃ (CO₂ barbotat în soluție)

b) La fel cu explicațiile de mai sus, avem speciile chimice:

CH₃COOH= acid, fiindcă el trece în ionul CH₃COO⁻, prin cedarea protonului apei.

CH₃ COO-H    -  H⁺  = CH₃COO⁻      Ka=1,80.10⁻⁵

acid 1 slab                  baza conjugată1 , mai tare

H-OH   +  H⁺    = H₃O⁺

baza2.....................acid conjugat tare, care va impune pH acid soluției!

Rezultă:

CH₃COOH + H₂O   =   CH₃COO⁻   +    H₃O⁺

    acid 1          baza2         baza1             acid 2

Este reacția de ionizarea a acidului acetic, dizolvat în apă.

c)  La fel cu explicațiile de la pct. a, avem speciile chimice:

-ionul NH₄⁺(amoniu)  care trece în NH₃, prin cedarea unui proton H⁺apei:

NH₄⁺             -  H⁺  =   NH₃                 Ka=10⁻¹⁴/Kb=

acid1 cationic            baza conjugată1

- apa primește protonul cedat de acid și trece în ionul H₃O⁺, care este cel mai tare acid din soluție și va impune un pH acid, soluției:

H-OH               + H⁺    =     H₃O⁺

baza2 slabă                  acid conjugat tare 2

Rezultă:

NH₄⁺    +   H-OH     =     NH₃    +   H₃O⁺

acid1           baza2          baza1      acid2

Este un caz de hidroliza sărurile provenite din baze slabe cu acizi tari: NH₄Cl, NH₄NO₃

Explicație: