Welke van de volgende verbindingen moet het sterkste geconjugeerde zuur hebben? (Zie keuzes in antwoord).

Antwoord:

Het antwoord is inderdaad B. aniline.

Uitleg:

De opties zijn:

A. Ammonia #K_b = 1.8 xx 10 ^ -5 #

B. Aniline #K_b = 3.9 xx 10 ^ -10 #

C. Hydroxylamine #K_b = 1.1 xx 10 ^ -8 #

D. Ketamine #K_b = 3.0 xx 10 ^ -7 #

E. Piperidine #K_b = 1.3 xx 10 ^ -3 #

De sterkste geconjugeerde zuur komt overeen met de zwakste basis, wat in jouw geval de basis is die de kleinste basis dissociatieconstante, # K_b #.

Voor een generiek zwak basisevenwicht, dat heb je

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

De basis dissociatieconstante is gedefinieerd als

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

De waarde van # K_b # zal je vertellen hoe gewillig een base is om een proton te accepteren om zijn geconjugeerde zuur te vormen, #BH ^ (+) #en hydroxide-ionen, #OH ^ (-) #.

Als meer moleculen van base ioniseren vormen #BH ^ (+) # en #OH ^ (-) #, dan is de teller van # K_b # zullen Toenemen. Tegelijkertijd zal de concentratie van de basis, die in de noemer voorkomt, dat wel doen verminderen.

Als gevolg hiervan is de waarde van # K_b # zullen toenemen.

De sterker de base, des te groter de concentraties van geconjugeerde zuur- en hydroxide-ionen die het in oplossing produceert. Een belangrijke consequentie is dat het evenwicht van sterkere basen meer ligt bij de rechts.

Dit impliceert dat de omgekeerde reactie

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

komt minder vaak voor, wat betekent dat de neiging van de basis, # B #, om te ioniseren zal te veel voorkomen #BH ^ (+) # moleculen om hun proton op te geven om te hervormen # B # #-># #BH ^ (+) # zal een … zijn zwak geconjugeerde zuur.

Aan de andere kant, als de basis zwak is, zal het evenwicht meer liggen bij de links. Dit betekent dat het geconjugeerde zuur meer bereid zal zijn om zijn proton te doneren om de basis te hervormen #-># #BH ^ (+) # zal een … zijn sterk geconjugeerde zuur.

Dus hoe kleiner de waarde van # K_b #, hoe kleiner de ionisatiegraad van de base, wat betekent dat basemoleculen de neiging hebben om in een waterige oplossing in een union te blijven - geen proton op te nemen om te vormen #BH ^ (+) #.

In jouw geval zal aniline de zwakste base zijn, wat impliceert dat het de sterkste geconjugeerde zuur.