15.5 : Eşlenik Asit Baz Çiftlerinin Relatif Güçleri

Brønsted-Lowry asit-baz kimyası, protonların transferidir; bu nedenle mantık, eşlenik asit-baz çiftlerinin göreceli güçleri arasında bir ilişki olduğunu gösterir. Bir asit veya bazın kuvveti, asit veya baz iyonizasyon reaksiyonunun kapsamını temsil eden iyonizasyon sabiti K_a veya K_b ile ölçülür. Eşlenik asit-baz çifti HA/A⁻ için iyonizasyon denge denklemleri ve iyonizasyon sabiti ifadeleri

Bu iki kimyasal denklemi eklemek, su için otoiyonizasyon denklemini verir:

Daha önce tartışıldığı gibi, toplanan bir reaksiyon için denge sabiti, eklenen reaksiyonlar için denge sabitlerinin matematiksel ürününe eşittir ve dolayısıyla;

Bu denklem, herhangi bir eşlenik asit-baz çifti için iyonlaşma sabitleri arasındaki ilişkiyi belirtir; yani, bunların matematiksel ürünü, suyun iyon ürünü K_W'ye eşittir. Bu denklemi yeniden düzenleyerek, eşlenik asit-baz çiftinin güçleri arasında karşılıklı bir ilişki ortaya çıkar:

K_a ve K_b arasındaki ters orantılı ilişki, asit veya baz ne kadar güçlüyse eşlenik ortağı da o kadar zayıf demektir.

Denklemin her iki tarafının negatif logaritmasını alırsak, K_a × K_b = K_W aşağıdakini verir

sonra

Yani 25 °C’de pK_W 14 olduğu için, bu eşitlik şu şekilde yazılabilir:

pK_a ve pK_b ayrıca sırasıyla asitlerin ve bazların gücünü temsil eder. pH ve pOH gibi, pK_a veya pK_b değeri ne kadar yüksekse, sırasıyla asit veya baz o kadar zayıf olur.

Asit	Baz
Perklorik asit (HClO4)*	Perklorat İyonu (ClO−4)**
Sülfürik Asit (H2SO4)*	Hidrojen Sülfat İyonu (HSO−4)**
Hidrojen iyodür (HI)*	İyodür iyonu (I−)**
Hidrojen bromür (HBr)*	Bromür iyonu (Br−)**
Hidrojen klorür (HCl)*	Klorür iyonu (Cl−)**
Nitrik asit (HNO3)*	Nitrat iyonu (NO−3)**
Hidronyum iyonu (H3O+)	Su (H2O)
Hidrojen sülfat iyonu (HSO−4)	Sülfat iyonu (SO42−)
Fosforik asit (H3PO4)	Dihidrojen fosfat iyonu (H2PO4−)
Hidrojen florür (HF)	Florür iyonu (F−)
Nitröz Asit (HNO2)	Nitrit iyonu (NO2−)
Asetik asit (CH3CO2H)	Asetat iyonu (CH3CO2−)
Karbonik asit (H2CO3)	Hidrojen karbonat iyonu (HCO3−)
Hidrojen sülfit (H2S)	Hidrojen sülfit iyonu (HS−)
Amonyum iyonu (NH4+)	Amonyak (NH3)
Hidrojen siyanür (HCN)	Siyanür iyonu (CN−)
Hidrojen karbonat iyonu (HCO3−)	Karbonat iyonu (CO32−)
Su (H2O)	Hidroksit iyonu (OH−)
Hidrojen sülfit iyonu (HS−)†	Sülfit iyonu (S2−)‡
Etanol (C2H5OH)†	Etoksit iyonu (C2H5O−)‡
Amonyak (NH3)†	Amit iyonu (NH2−)‡
Hidrojen (H2)†	Hidrit iyonu (H−)‡
Metan (CH4)†	Metit iyonu (CH3−)‡
*Suda tam asit iyonlaşması geçirir
† Suda asit iyonlaşması geçirmez
**Suda baz iyonlaşmasına maruz kalmaz
‡Suda tam baz iyonlaşması geçirir

Gösterilen eşlenik asit-baz çiftlerinin listesi, suyla karşılaştırıldığında her türün göreceli gücünü gösterecek şekilde düzenlenmiştir. Asit sütununda, suyun altında listelenen türler sudan daha zayıf asitlerdir. Bu türler suda asit iyonlaşmasına uğramazlar; Brønsted-Lowry asitleri değillerdir. Yukarıda listelenen türlerin tümü, hidronyum iyonları oluşturmak için sulu bir çözelti içinde çözüldüğünde protonları bir dereceye kadar suya aktaran daha güçlü asitlerdir. Suyun üstünde, ancak hidronyum iyonunun altındaki türler, kısmi asit iyonlaşmasına uğrayan zayıf asitlerdir, oysa hidronyum iyonlarının üzerindekiler, sulu bir çözelti içinde tamamen iyonize olan güçlü asitlerdir.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 14.3: Relative Strengths of Acids and Bases.