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- No, non è ' t. Puoi ' t confrontare in modo significativo le molecole neutre con gli ioni in termini di stabilità. Inoltre, visualizzare gli ottetti completati non ' è di grande aiuto, perché tutte le molecole e gli ioni menzionati nel tuo post condividono questa funzione.
- La tua seconda equazione è sbilanciata. Hai aggiunto uno ione idrossido in più sul lato destro.
Risposta
Lacido carbonico non è necessariamente più stabile dello ione carbonato.
Perché lacido carbonico (p $ \ ce {Ka = 6.3} $) non è stabile?
La ragione di ciò è la stessa data per linstabilità del carbonato di alluminio, carbonato di ferro (III), ecc. Cioè, lo ione carbonato ha una nuvola elettronica altamente polarizzabile, che può essere distorta da specie con carica positiva, come lo ione idrogeno, in questo caso. Pertanto, lacido carbonico non è una specie molto stabile e rispetto allo ione bicarbonato, che ha solo uno ione idrogeno densamente carico che distorce la sua nuvola di elettroni, è decisamente più instabile. Pertanto, la posizione del 2 ° equilibrio menzionato nella domanda dovrebbe essere a sinistra, favorendo le specie più stabili.
Perché lo ione bicarbonato (p $ \ ce {Ka = 10.3} $) è più stabile rispetto allo ione carbonato?
Ciò è dovuto alla presenza di una carica negativa minore sullo ione bicarbonato e alla presenza di 2 strutture di risonanza equivalenti per diffondere la carica negativa. Rispetto allo ione carbonato, che ha il doppio della densità di carica ma solo 1 struttura di risonanza in più, lo ione bicarbonato è più stabile. Pertanto, la posizione di equilibrio nella prima reazione menzionata nella domanda dovrebbe essere a sinistra, non a destra.
Pertanto, in soluzione, la specie dominante tra le tre, dovrebbe essere lo ione bicarbonato. Questa dovrebbe essere la linea di pensiero corretta.
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- " Cioè, lo ione carbonato ha una nuvola elettronica altamente polarizzabile, che può essere distorta da specie densamente caricate positivamente, come lo ione idrogeno, in questo caso. " Lho capito, ma non ho capito cosa hai detto e perché H2CO3 è più instabile di HCO3-. Per me hai spiegato perché CO3-2 è più instabile di HCO3-. Potresti provare a spiegarmelo di nuovo? Tuttavia, apprezzo la tua risposta. @Tan Yong Boon
- @ user158657 È possibile rispondere alla prima domanda in modo molto logico. Poiché nel bicarbonato, cè solo un H + che distorce la nuvola di elettroni mentre nellacido carbonico, ci sono due H + che producono una quantità molto maggiore di distorsione, lacido carbonico è decisamente molto meno stabile a causa della nuvola elettronica del suo ione carbonato che è estremamente polarizzata.
- @ user158657 Per quanto riguarda la tua seconda query, dovremmo valutare la stabilità in base sia alla densità di carica (cioè la carica dello ione) che alla distribuzione della carica (cioè il numero di strutture di risonanza). Sebbene lo ione carbonato abbia 3 strutture equivalenti, rispetto allo ione bicarbonato, che ne ha solo 2 equivalenti, la densità di carica dello ione è doppia rispetto a quella dello ione bicarbonato. Pertanto, anche se può delocalizzare la carica su un altro atomo di ossigeno, non compensa lunità extra di carica negativa. Pertanto, lo ione carbonato è più instabile rispetto al bicarbonato.
Risposta
Non ha senso chiedersi perché un composto ha un valore specifico di pka. I valori hanno lo scopo di confrontare le cose insieme soprattutto in termini di pka.
Quando affermi che un prodotto è più stabile, devi menzionare in quale condizione altrimenti non possiamo fare alcuna previsione.
Inoltre, quando si parla di carbonati, è necessario considerare non solo il pKa della soluzione, ma anche la pressione e la proporzione di anidride carbonica in fase gassosa. Senza pressione applicata, la quantità di carbonato in soluzione è molto bassa. Il bicarbonato di sodio non è solubile come si potrebbe pensare.
La ragione di ciò che presumo sia la tua domanda, che riformulerò come tale: mi aspetto che il secondo protone acido si comporti come un acido carbossilico a causa della sua struttura, ma sembra essere molto più basilare del previsto.
La risposta a questa domanda è invertirla, perché lacido carbossilico nel carbonato a pka di 3,6 ( che è acido carbossilico ballpark) La risposta a questa domanda è ovviamente la struttura di risonanza dellacido carbossilico che stabilizza la carica negativa.Il problema è che questo sistema di risonanza non può stabilizzare due cariche. Allora cosa rimane dellaltro OH nellacido carbonico, che cosè? Beh, è un OH collegato a un carbonio SP2. Un altro OH su un carbonio sp2 è il fenolo, e il fenolo pka abbastanza divertente è 9,95.
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- Infatti, $ I valori di \ mathrm {pK_a} $ indicano che le specie più stabili cambiano con il pH e questi valori sono valori limite.