Komentáře
- Ne, nejde o ' t. ' Nemůžete smysluplně porovnávat neutrální molekuly s ionty, pokud jde o stabilitu. Vychovávání dokončených oktetů také ' moc nepomůže, protože všechny molekuly a ionty uvedené v příspěvku sdílejí tuto funkci.
- Vaše druhá rovnice je nevyvážená. Na pravou stranu jste přidali další hydroxidový ion.
Odpověď
Kyselina uhličitá nemusí být nutně stabilnější než uhličitanový ion.
Proč kyselina uhličitá (p $ \ ce {Ka = 6,3} $) není stabilní?
Důvod je stejný jako důvod uvedený pro nestabilitu uhličitanu hlinitého, uhličitan železitý atd. To znamená, že uhličitanový iont má vysoce polarizovatelný elektronový mrak, který může být zkreslen hustě kladně nabitými druhy, jako je v tomto případě vodíkový iont. Kyselina uhličitá tedy není příliš stabilní druh a ve srovnání s hydrogenuhličitanovým iontem, který má pouze jeden hustě nabitý vodíkový ion narušující jeho elektronový mrak, je rozhodně nestabilnější. Poloha 2. rovnováhy zmíněné v otázce by tedy měla být nalevo a upřednostňovat stabilnější druhy.
Proč je stabilnější hydrogenuhličitanový iont (p $ \ ce {Ka = 10,3} $) než uhličitanový ion?
Je to způsobeno tím, že na bikarbonátovém iontu je menší záporný náboj a že stále existují 2 ekvivalentní rezonanční struktury pro šíření záporného náboje. Ve srovnání s uhličitanovým iontem, který má dvojnásobnou hustotu náboje, ale přesto má jen 1 rezonanční strukturu, je hydrogenuhličitanový ion stabilnější. Poloha rovnováhy v první reakci zmíněné v otázce by proto měla být vlevo, nikoli vpravo.
Proto by v řešení dominujícím druhem mezi těmito třemi měl být hydrogenuhličitanový ion. To by měla být správná myšlenková linie.
Komentáře
- " To znamená, že uhličitanový iont má vysoce polarizovatelný elektronový mrak, který může být v tomto případě zkreslen hustě kladně nabitými druhy, například vodíkovým iontem. " Pochopil jsem to, ale nedostal jsem reakci mezi tím, co jsi řekl, a proč je H2CO3 více nestabilní než HCO3-. Pro mě jste vysvětlili, proč je CO3-2 nestabilnější než HCO3 -. Můžete mi to zkusit vysvětlit znovu? Vážím si však vašeho anwser. @Tan Yong Boon
- @ user158657 Na váš první dotaz lze odpovědět velmi logicky. Vzhledem k tomu, že v hydrogenuhličitanu existuje pouze jeden H + narušující elektronový mrak, zatímco v kyselině uhličité, existují dva H + produkující mnohem větší míru zkreslení, kyselina uhličitá je rozhodně mnohem méně stabilní kvůli extrémně polarizovanému elektronovému mraku jeho uhličitanového iontu.
- @ user158657 Pokud jde o váš druhý dotaz, museli bychom posoudit stabilitu na základě hustoty náboje (tj. náboje iontu) a distribuce náboje (tj. počtu rezonančních struktur). I když má uhličitanový iont 3 ekvivalentní struktury, ve srovnání s hydrogenuhličitanovým iontem, který má pouze 2 ekvivalentní ionty, je hustota náboje iontu dvakrát větší než u hydrogenuhličitanového iontu. I když tedy dokáže přemístit náboj na jeden další atom kyslíku, nevykompenzuje další jednotku záporného náboje. Uhličitanový iont je tedy ve srovnání s hydrogenuhličitanem nestabilnější.
Odpověď
Nemá smysl ptát se, proč sloučenina má specifickou hodnotu pka. Hodnoty jsou určeny k porovnání věcí dohromady, zejména pokud jde o pka.
Když tvrdíte, že jeden produkt je stabilnější, musíte uvést, v jakém stavu jinak nemůžeme předpovědět.
Kromě toho, když hovoříme o uhličitanech, musíte vzít v úvahu nejen pKa roztoku, ale také tlak a podíl oxidu uhličitého v plynné fázi. Bez použití tlaku je množství uhličitanu v roztoku, pokud je velmi nízké. Hydrogenuhličitan sodný není tak rozpustný, jak by si člověk myslel.
Důvodem je to, co předpokládám, je vaše otázka, kterou jako tak přeformuluji: Očekávám, že se druhý kyselý proton bude chovat jako karboxylová kyselina kvůli své struktuře, ale zdá se, že je mnohem bazičtější, než se předpokládalo.
Odpověď na tuto otázku je obrácená, proč karboxylová kyselina v uhličitanu při hodnotě 3,6 ( což je kuličková karboxylová kyselina). Odpovědí na tuto otázku je zjevně rezonanční struktura karboxylové kyseliny, která stabilizuje záporný náboj.Problém je v tom, že tento systém rezonance nedokáže stabilizovat dva náboje. Co tedy zbylo z ostatních OH v kyselině uhličité, co to je? Je to OH spojený s uhlíkem SP2. Další OH na uhlíku sp2 je fenol a dost legrační fenol pka je 9,95.
Komentáře
- Ve skutečnosti $ \ mathrm {pK_a} samotné hodnoty $ vám říkají, že nejstabilnější druh se mění s pH a tyto hodnoty jsou hraničními hodnotami.