Hvilken af de følgende forbindelser skal have den stærkeste konjugerede syre? (Se valg i svar).

Svar:

Svaret er faktisk B. anilin.

Forklaring:

Indstillingerne er:

A. Ammoniak #K_b = 1,8 xx 10 ^ -5 #

B. anilin # K_b = 3,9 xx 10 ^ -10 #

C. Hydroxylamin #K_b = 1,1 xx10 ^ -8 #

D. Ketamin #K_b = 3,0 xx 10 ^ -7 #

E. Piperidin # K_b = 1,3 xx 10 ^ -3 #

Det stærkeste konjugeret syre vil svare til svageste base, som i dit tilfælde er den base, der har mindste basedissociationskonstant, # K_b #.

For en generisk svag base ligevægt har du

#B _ ((aq)) + H_2O _ ((l)) rightleftharpoons BH _ ((aq)) ^ (+) + OH _ ((aq)) ^ (-) #

Det basedissociationskonstant er defineret som

# K_b = (BH ^ (+) * OH ^ (-)) / (B) #

Værdien af # K_b # vil fortælle dig, hvor villig en base er at acceptere en proton til at danne sin konjugerede syre, #BH ^ (+) #, og hydroxidioner, #OH ^ (-) #.

Hvis flere molekyler af base ionisere at danne #BH ^ (+) # og #OH ^ (-) #, så tælleren af # K_b # vilje Øge. På samme tid vil koncentrationen af basen, som fremgår af nævneren, vil formindske.

Som et resultat er værdien af # K_b # vilje øge.

Det stærkere bunden, desto større koncentrationer af konjugerede syre og hydroxidioner producerer den i opløsning. En vigtig konsekvens er, at ligevægten af stærkere baser ligger mere til ret.

Dette indebærer, at den omvendte reaktion

#BH _ ((aq)) ^ (+) + OH _ ((aq)) ^ (-) Rightleftharpoons B _ ((aq)) ^ (+) + H_2O _ ((l)) #

er mindre tilbøjelige til at forekomme, hvilket betyder, at tendensen af basen, # B #, at ionisere vil forhindre for mange #BH ^ (+) # molekyler til at opgive deres proton til reform # B # #-># #BH ^ (+) # vil være en svag konjugeret syre.

På den anden side, hvis basen er svag, vil ligevægten ligge mere til venstre. Dette betyder, at den konjugerede syre vil være mere villig til at donere sin proton for at reformere basen #-># #BH ^ (+) # vil være en stærk konjugeret syre.

Så jo mindre er værdien af # K_b #, jo mindre er ioniseringsgraden af basen, hvilket betyder, at basismolekylerne har tendens til at forblive forenet i vandig opløsning - ikke hent en proton til at danne #BH ^ (+) #.

I dit tilfælde vil anilin være svageste base, hvilket indebærer at det vil have stærkeste konjugeret syre.