KE5_19102015

KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Happo­ ja emäsvakiot
Heikon hapon HA protolyysi on reaktio
HA + H2O A­ + H3O+ .
Reaktion tasapainovakio on K = [A­] [H3O+]
[HA] [H2O]
.
Käytännössä veden konsentraatio on niin suuri verrattuna hapon konsentraatioon, että voidaan olettaa [H2O]:n olevan vakio. Siksi myös lauseke [A­] [H3O+]
Ka = [HA] on vakio. Tämä lauseke on hapon HA happovakio.
Esimerkki: Määritetään etikkahapon happovakion lauseke ja yksikkö.
1
KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Esimerkki: Määritetään etikkahapon happovakion lauseke ja yksikkö.
CH3COOH (aq) + H2O (l) CH3COO­ (aq) + H3O+ (aq)
2
KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Heikon emäksen B protolyysi on
B + H2O BH+ + OH­ .
Vastaavasti kuin hapolle happovakio, määritellään emäkselle B emäsvakio
[BH+] [OH­]
.
Kb = [B] 3
KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Huomioita happo­ ja emäsvakioista: • Taulukkokirjasta löytyy Ka tavallisimmille hapoille ja Kb emäksille.
• Mitä suurempi Ka tai Kb, sitä vahvempi happo tai emäs.
• Ka ja Kb on määritelty tasapainovakion avulla, joten ne riippuvat lämpötilasta. • Eri aineiden happo­ ja emäsvakioilla on epäkäytännöllisen suuri vaihteluväli. Usein käytetään happo­ ja emäsvakioiden sijaan niiden p­arvoja: pKa = ­lg Ka.
Pienempi p­arvo vastaa vahvempaa protolyyttiä.
Esimerkki:
happo
Ka pKa HIO3 0,16
0,80
HCO3­ 4,7 10­11 10,33
4
KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Veden autoprotolyysi
Veden autoprotolyysi on reaktio
2 H2O (l) H3O+ (aq) + OH­ (aq).
Veden autoprotolyysin tasapainovakio on hyvin pieni eli tasapaino on lähtöaineen puolella. Tasapainovakion lausekkeessa K = [H3O+] [OH­]
[H2O]2 [H2O] on likimain vakio, joten myös lauseke Kw = [H3O+] [OH­]
on vakio. Sitä kutsutaan veden ionituloksi.
5
KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Puhtaassa vedessä 25 oC:een lämpötilassa [H3O+] = [OH­] ≈ 1,0 10­7 mol/l.
Siksi
Kw = [H3O+] [OH­] ≈ 1,0 10­14 (mol/l)2 Jos tehtävissä ei asiaa erikseen mainita, oleta lämpötilaksi 25 oC. Tällöin voit käyttää yo. veden ionitulon arvoa. Taulukkokirjasta löydät ionitulon arvoja muissa lämpötiloissa. 6
KE5 Hapot ja emäkset­4.notebook
October 19, 2015
Tee tehtävä 45.
Laske etikkahapon happovakion Ka lausekkeen ja etikkahapon vastinemäksen asetaatti­ionin emäsvakion Kb lausekkeiden tulo. Mitä huomaat?
7