If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Pokud používáš webový filtr, ujisti se, že domény: *.kastatic.org and *.kasandbox.org jsou vyloučeny z filtrování.

Hlavní obsah

Vztah mezi disociačními konstantami Ka a Kb

Vztah mezi Ka slabé kyseliny a Kb konjugované báze. Rovnice pro přepočet mezi Ka a Kb a mezi pKa a pKb. 

Co je potřeba si zapamatovat

U konjugovaných párů kyselina-báze jsou disociační konstanta kyseliny Ka a disociační konstanta báze Kb spojeny následujícími rovnicemi:
  • KaKb=Kw
    přičemž Kw je iontový součin vody.
  • pKa+pKb=14  při 25C

Úvod: Slabé kyseliny a zásady ionizují vratně

Slabé kyseliny, pro něž máme zkratku HA, dávají H+ (nebo proton) vodě a utváří konjugovanou zásadu A a H3O+:
HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A(aq)
  kyselina          zásada            kyselina              zásada
Zásada (pro niž máme zkratku B) přijme proton ve vodě a utvoří konjugovanou kyselinu, HB+, a OH:
B(aq)+H2O(l)HB+(aq)+OH(aq)
  zásada         kyselina          kyselina          zásada
U disociace slabé kyseliny či zásady nám hodnota rovnovážné konstanty říká, jaké je relativní množství chemických látek. V tomto článku se podíváme na vztah mezi konstantami Ka a Kb u konjugovaného páru kyselina-zásada.
Obrázek kádinky obsahující vodný roztok kyseliny fluorovodíkové. V roztoku na obrázku vidíme ionty vody, neutrální HF molekuly a fluoridové a vodíkové ionty.
Vodný roztok kyseliny fluorovodíkové, slabá kyselina, obsahuje nedisociované molekuly HF, které jsou v rovnováze s protony a fluoridovými ionty.
Poznámka: V tomto článku jsou všechny uvedené roztoky vodné roztoky.

Hledání Ka pro HA, která reaguje jako kyselina

Pojďme se blíže podívat na disociační reakci slabé kyseliny HA:
HA(aq)+H2O(l)H3O+(aq)+A(aq)
Produkty této vratné reakce jsou A, konjugovaná zásada HA a H3O+. Rovnovážnou konstantu Ka můžeme zapsat takto:
Ka=[H3O+][A][HA]

Zjišťávání Kb hodnoty A v roli zásady

Protože je A zásada, můžeme zapsat také vratnou reakci pro A chovající se jako zásada přijetím protonu z vody :
A(aq)+H2O(l)HA(aq)+OH(aq)
Produkty této reakce jsou HA a OH. Rovnovážnou konstantu Kb pro reakci, kde se A chová jako zásada, můžeme zapsat takto:
Kb=[HA][OH][A]
Ačkoli to téměř vypadá jako opak HA chovající se jako kyselina, jedná se o velmi odlišné reakce. Když se HA chová jako kyselina, jeden z produktů je H3O+. Když se konjugovaná zásada A chová jako zásada, jeden z produktů je OH.

Vztah mezi Ka a Kb pro konjugovaný pár kyselina-zásada

Když vynásobíme Ka HA a Kb její konjugované zásady A, dostaneme:
KaKb=([H3O+][A][HA])([HA][OH][A])=[H3O+][OH]=Kw
kdy Kw je disociační konstanta vody. Tento vztah je velmi užitečný u Ka a Kb konjugovaného páru kyselina-zásada! Můžeme také použít hodnotu Kw při 25C, abychom došli k dalším užitečným rovnicím:
KaKb=Kw=1,01014 při 25C(Rovnice 1)
Pokud přidáme záporně vzatý log10 na obě strany Rovnice 1, získáme:
pKa+pKb=14  při 25C(Rovnice 2)
Tyto rovnice můžeme použít k tomu, abychom určili Kb (nebo pKb) slabé zásady, máme-li Ka konjugované kyseliny. Také můžeme vypočítat Ka (nebo pKa) slabé kyseliny, máme-li Kb konjugované zásady.
Zapamatuj si, že tyto rovnice fungují pouze u konjugovaných párů kyselina-zásada! Pokud si chceš rychle zopakovat, jak rozpoznat konjugované páry kyselina-zásada, podívej se na tohle video o konjugovaných párech kyselina-zásada.
Opakování: Kterou z následujících hodnot můžeme vypočítat, známe-li Kb NH3 při 25C?
Vyber 1 odpověď:

Názorný příklad: Zjišťování Kb slabé zásady

pKa kyseliny fluorovodíkové (HF) při 25C je 3,36.
Jaké je Kb fluoridového aniontu, F(aq)?
Pojďme se k výsledku dobrat krok po kroku.

Krok č. 1: Ujisti se, že máme konjugovaný pár kyselina-báze

Konjugovaný pár kyselina-zásada můžeme zkontrolovat zapsáním disociační reakce HF:
HF(aq)+H2O(l)F(aq)+H3O+(aq)
Vidíme, že HF předává svůj proton vodě a vytváří tak H3O+ a F. F tak je konjugovanou zásadou HF. To znamená, že můžeme použít pKa HF, abychom zjistili pKb F. Hurá!

Křok č. 2: Použij rovnici 2 k nalezení pKb za pomoci pKa

Přeuspořádáním rovnice 2, abychom zjistili pKb, získáme:
pKb=14,00pKa
Doplníme pKa HF, jež známe, a získáme:
pKb=14,00(3,36)=10,64
pKb F tedy je 10,64.

Krok č. 3: Spočítej Kb z pKb

Nakonec můžeme převést pKb na Kb za pomoci následující rovnice:
pKb=log(Kb)
Vyřešením této rovnice pro Kb, dostaneme:
Kb=10pKb
Dosazením známé hodnoty pKb dostaneme:
Kb=10(10,64)=2,31011
Proto je Kb fluoridového aniontu F je 2,31011.

Shrnutí

U konjugovaných párů kyselina-báze jsou disociační konstanta kyseliny Ka a disociační konstanta báze Kb spojeny následujícími rovnicemi:
  • Kw=KaKb
  • pKa+pKb=14  při 25C

Chceš se zapojit do diskuze?

Zatím žádné příspěvky.
Umíš anglicky? Kliknutím zobrazíš diskuzi anglické verze Khan Academy.