[산과 염기] 약염기, 약염기의 평형상수, Ka와 Kb의 관계

 

약염기

약산과 마찬가지로 많은 용질이 약염기로 작용한다. 약염기는 분자와 음이온 두 그룹으로 분류하는 것이 편리하다.

분자

NH3 (aq) + H2O ⇌ NH4+ (aq) + OH- (aq)

 

음이온

약산으로부터 유래된 음이온은 약 염기이다.

I- (aq) + H2O ⇌ HI (aq) + OH- (aq)

 

약염기의 평형상수

NH3 (aq) + H2O ⇌ NH4+ (aq) + OH- (aq)

염기 평형 상수, Kb는

 

 

일반 염기(B)

B (aq) + H2O ⇌ HB+ (aq) + OH- (aq)

Kb가 커지면, 염기의 세기가 커진다

산과 Ka에서 처럼 pKb = -logKb

pKb값이 작으면 염기의 세기는 커진다.

 

전 포스팅에서 약산의 Ka를 이용하여 약산 수용액의 [H+]를 계산하는 방법을 알아보았다. 비슷한 방법으로 Kb를 이용하여 약염기 수용액의 [OH-]를 알아낼 수 있다.

 

Ka와 Kb의 관계

짝산-짝염기 쌍의 관계를 생각하자.

HB (aq) ⇌ H+ (aq) + B- (aq)   KI= Ka of HB

•B- (aq) + H2O ⇌ HB (aq) + OH- (aq) KII = Kb of B-

 

이 식들을 더하면

H2O ⇌ H+ (aq) + OH- (aq)   KIII = Kw

 

KIKII=KIII, KaKb = Kw = 1.0 X 10-14 이므로

짝산-짝염기 쌍에서

log 값으로 나타내면, pKa + pKb = pKw = 14.00

 

산-염기 세기의 정리

Ka와  Kb는 반비례 관계이다.

Ka가 커지면 Kb는 작아진다.

 

특징

Brønsted-Lowry acids : 강산, 약산, 물보다 약한 산(강 염기의 짝산)

Brønsted-Lowry bases : 강염기, 약염기, 물보다 약한 염기 (강산의 짝염기)

염 용액의 산-염기 성질

염은 H+가 아닌 양이온과 OH- 나 O2- 가 아닌 음이온을 가진 이온성 화합물이다.

 

염이 산성, 염기성 또는 중성인지 다음과 같이 예측할 수 있다.

1. 물에서 양이온의 영향

산성 또는 중성

2. 물에서 음이온의 영향

염기성 또는 중성

3. 물에서 염의 성질을 결정하기 위해 두 효과를 결합한다.