Megjegyzések
- Nem, ez nem ' t. ' Nem lehet értelmesen összehasonlítani a semleges molekulákat az ionokkal a stabilitás szempontjából. Ezenkívül a befejezett oktettek felhozatala ' nem sokat segít, mert a bejegyzésedben említett összes molekula és ion megosztja ezt a funkciót.
- A második egyenlete kiegyensúlyozatlan. Egy extra hidroxid-iont adott a jobb oldalra.
Válasz
A szénsav nem feltétlenül stabilabb, mint a karbonátion.
Miért nem stabil a szénsav (p $ \ ce {Ka = 6.3} $)?
Ennek oka megegyezik az alumínium-karbonát instabilitásának okával, vas (III) -karbonát stb. Vagyis a karbonátion erősen polarizálható elektronfelhővel rendelkezik, amelyet ebben az esetben sűrűn pozitív töltésű fajok, például a hidrogénion torzíthatnak. Így a szénsav nem túl stabil faj, és a hidrogén-karbonát-ionhoz képest, amelynek csak egy sűrűn töltött hidrogénionja torzítja elektronfelhőjét, mindenképpen instabilabb. Így a kérdésben említett 2. egyensúly helyzetének balra kell esnie, előnyben részesítve a stabilabb fajokat.
Miért stabilabb a hidrogén-karbonát-ion (p $ \ ce {Ka = 10.3} $) mint a karbonátion?
Ennek az az oka, hogy kisebb a negatív töltés a bikarbonátionon, és még mindig 2 egyenértékű rezonanciaszerkezet van a negatív töltés szétterítésére. A kétszeres töltéssűrűségű, de még csak 1 rezonancia szerkezettel rendelkező karbonátionhoz képest a hidrogén-karbonátion stabilabb. Ezért az egyensúly helyzetének a kérdésben említett első reakcióban balra, nem jobbra kell lennie.
Ezért oldatban a három közül a domináns fajnak a hidrogén-karbonát-ionnak kell lennie. Ez legyen a helyes gondolatmenet.
megjegyzések
- " Vagyis a karbonátion erősen polarizálható elektronfelhővel rendelkezik, amely képes ebben az esetben sűrűn pozitív töltésű fajok, például a hidrogénion torzíthatják. " Megértettem ezt, de nem értettem, amit mondtál, és miért inkább a H2CO3 instabil, mint a HCO3-. Számomra elmagyarázta, miért instabilabb a CO3-2, mint a HCO3. Megpróbálnád még egyszer elmagyarázni nekem? Nagyra becsülöm az ön kérdezőjét. @Tan Yong Boon
- @ user158657 Az első lekérdezésre nagyon logikusan lehet válaszolni. Mivel a hidrogén-karbonátban csak egy H + torzítja az elektronfelhőt, míg a szénsavban két olyan H + van, amely sokkal nagyobb torzítást eredményez, a szénsav határozottan sokkal kevésbé stabil, mivel karbonátionjának elektronfelhője rendkívül polarizált.
- @ user158657 A második lekérdezéssel kapcsolatban a stabilitást mind a töltéssűrűség (azaz az ion töltése), mind a töltéseloszlás (azaz a rezonancia struktúrák száma) alapján kell értékelnünk. Bár a karbonátionnak 3 ekvivalens szerkezete van, a bikarbonátionhoz képest, amelynek csak 2 ekvivalense van, az ion töltéssűrűsége kétszerese a bikarbonátionénak. Így annak ellenére, hogy a töltést még egy oxigénatomon át tudja helyezni, nem kompenzálja a negatív töltés extra egységét. Így a karbonátion instabilabb a bikarbonáthoz képest.
Válasz
Nincs értelme megkérdezni, hogy miért egy vegyület specifikus értéke pka. Az értékek célja, hogy összehasonlítsák a dolgokat, különösen a pka szempontjából.
Amikor azt állítja, hogy egy termék stabilabb, meg kell említenie, hogy mely állapotban különben nem tudunk jósolni.
Ezenkívül a karbonátokról beszélve nemcsak az oldat pKa-ját, hanem a nyomást és a szén-dioxid arányát is figyelembe kell vennie a gázfázisban. Nyomás nélkül a karbonát mennyisége az oldatban, ha nagyon alacsony. A nátrium-hidrogén-karbonát nem annyira oldható, mint azt gondolnánk.
Ennek oka az, hogy feltételezem, hogy a kérdése, amelyet így fogalmazok meg: úgy várom, hogy a második savas proton úgy viselkedik, mint egy karbonsav szerkezete miatt, de a vártnál sokkal bázikusabbnak tűnik.
Erre a kérdésre a válasz az, hogy megfordítja azt, hogy miért van a karbonátban lévő karbonsav 3,6 pk-nál ( amely a ballpark-karbonsav). A kérdésre adott válasz nyilvánvalóan a negatív töltést stabilizáló karbonsav rezonancia-szerkezete.A probléma az, hogy ez a rezonancia rendszer nem képes stabilizálni két töltést. Akkor mi marad a másik OH-ból a szénsavban, mi ez? Nos, ez egy SP2 szénatomhoz kapcsolt OH. Egy másik OH az sp2 szénatomon a fenol, és a furcsa fenol pka értéke 9,95.
Megjegyzések
- Valójában a $ A \ mathrm {pK_a} $ értékek maguk azt mondják, hogy a legstabilabb fajok változnak a pH-val, és ezek az értékek határértékek.