Reacties
- Nee, het is niet ' t. Je kunt ' t neutrale moleculen op betekenisvolle wijze vergelijken met ionen in termen van stabiliteit. Bovendien helpt het ' niet veel om voltooide octetten naar voren te brengen, omdat alle moleculen en ionen die in je bericht worden genoemd, deze functie delen.
- Je tweede vergelijking is onevenwichtig. Je hebt een extra hydroxide-ion aan de rechterkant toegevoegd.
Antwoord
Koolzuur is niet noodzakelijk stabieler dan het carbonaat-ion.
Waarom is koolzuur (p $ \ ce {Ka = 6.3} $) niet stabiel?
De reden hiervoor is dezelfde als die gegeven voor de instabiliteit van aluminiumcarbonaat, ijzer (III) carbonaat enz. Dat wil zeggen, het carbonaat-ion heeft een sterk polariseerbare elektronenwolk, die kan worden vervormd door dicht positief geladen deeltjes, zoals in dit geval het waterstofion. Koolzuur is dus geen erg stabiele soort en vergeleken met het bicarbonaation, dat slechts één dicht geladen waterstofion heeft dat zijn elektronenwolk vervormt, is het zeker onstabieler. De positie van het 2e evenwicht dat in de vraag wordt genoemd, zou dus naar links moeten zijn, in het voordeel van de stabielere soorten.
Waarom is het bicarbonaation (p $ \ ce {Ka = 10.3} $) stabieler dan het carbonaat-ion?
Dit komt doordat er een kleinere negatieve lading op het bicarbonaation zit en dat er nog steeds 2 equivalente resonantiestructuren zijn om de negatieve lading uit te spreiden. Vergeleken met het carbonaat-ion, dat twee keer de ladingsdichtheid heeft maar toch nog maar 1 resonantiestructuur meer, is het bicarbonaation stabieler. Daarom moet de evenwichtspositie in de eerste reactie die in de vraag wordt genoemd naar links zijn, niet naar rechts.
Daarom zou in oplossing de dominante soort van de drie het bicarbonaation moeten zijn. Dit zou de juiste gedachtegang moeten zijn.
Opmerkingen
- " Dat wil zeggen, het carbonaat-ion heeft een zeer polariseerbare elektronenwolk, die kan worden vervormd door dicht positief geladen soorten, zoals het waterstofion, in dit geval. " Ik begreep dat, maar ik snapte niet wat je zei en waarom H2CO3 meer is instabiel dan HCO3-. Voor mij legde je uit waarom CO3-2 instabieler is dan HCO3-. Kun je het me nog eens proberen uit te leggen? Ik waardeer je antwoord echter. @Tan Yong Boon
- @ user158657 Je eerste vraag kan heel logisch worden beantwoord. Aangezien er in bicarbonaat slechts één H + is die de elektronenwolk vervormt, terwijl er in koolzuur twee H + zijn die een veel grotere hoeveelheid vervorming produceren, is koolzuur beslist veel minder stabiel doordat de elektronenwolk van zijn carbonaat-ion extreem gepolariseerd is.
- @ user158657 Wat betreft uw tweede vraag, we zouden de stabiliteit moeten beoordelen op basis van zowel ladingsdichtheid (dwz lading van het ion) als ladingsverdeling (dwz aantal resonantiestructuren). Hoewel het carbonaat-ion 3 equivalente structuren heeft, vergeleken met het bicarbonaation, dat slechts 2 equivalente heeft, is de ladingsdichtheid van het ion tweemaal die van het bicarbonaation. Dus hoewel het de lading over nog een zuurstofatoom kan delokaliseren, compenseert het niet voor de extra eenheid van negatieve lading. Het carbonaat-ion is dus instabieler dan bicarbonaat.
Antwoord
Het heeft geen zin om te vragen waarom een verbinding heeft een specifieke waarde van pka. Waarden zijn bedoeld om dingen met elkaar te vergelijken, vooral in termen van pka.
Als u beweert dat een product stabieler is, moet u vermelden in welke toestand we anders geen voorspelling kunnen doen.
Bovendien moet u, wanneer u over carbonaten spreekt, niet alleen rekening houden met de pKa van de oplossing, maar ook met de druk en het aandeel van kooldioxide in de gasfase. Als er geen druk wordt uitgeoefend, is de hoeveelheid carbonaat in oplossing erg laag. Natriumbicarbonaat is niet zo oplosbaar als men zou denken.
De reden hiervoor is wat ik aanneem is uw vraag, die ik als zodanig zal herformuleren: ik verwacht dat dat tweede zure proton zich gedraagt als een carbonzuur vanwege zijn structuur, maar het lijkt veel basischer dan verwacht.
Het antwoord op die vraag is om het om te keren, waarom doet het carbonzuur in het carbonaat een pka van 3,6 ( dat is ballpark carbonzuur) Het antwoord op die vraag is duidelijk de resonantiestructuur van het carbonzuur dat de negatieve lading stabiliseert.Het probleem is dat dit resonantiesysteem niet twee ladingen kan stabiliseren. Wat blijft er dan over van de andere OH in het koolzuur, wat is het? Het is een OH die is gekoppeld aan een SP2-koolstof. Een andere OH op een sp2-koolstof is fenol, en grappig genoeg is fenol pka 9,95.
Reacties
- In feite is de $ \ mathrm {pK_a} $ waarden zelf vertellen je dat de meest stabiele soorten veranderen met pH, en deze waarden zijn grenswaarden.