有許多種「鹼」是質子的接收者,可是分子內並沒有氫氧根離子。不過,這種「鹼」一旦溶解於水中,會與「水」反應產生氫氧根離子OH-,因此還是會增加氫氧根離子OH-的濃度。
化學原理啟迪171
1. 有許多種「鹼」是質子的接收者,可是分子內並沒有氫氧根離子。不過,這種「鹼」一旦溶解於水中,會與「水」反應產生氫氧根離子OH-,因此還是會增加氫氧根離子OH-的濃度。
2. 舉例來說,「氨」與「水」的反應如下:
NH3(aq) + H2O(l)←→NH4+(aq) + OH-(aq)
3. 在這個反應中,「氨」分子接受一個「質子」,因此是「鹼」;而「水」是「酸」。
4. 特別留意,雖然「氨」這種「鹼」沒有OH-氫氧根離子,它仍然增加了OH-氫氧根離子的濃度,製造出鹼性溶液。
5. 像「氨」這樣的「鹼」至少有一對「未鍵結的電子」可以與「質子H+」形成化學鍵。「氨」分子與「水」分子的反應說明如下

6. 有許多像「氨」這樣的「鹼」會與「水」反應產生「氫氧根離子OH-」。大部分這類的「鹼」,「氮」原子上都有「未鍵結的電子對」。舉例如下:

7. 特別注意,前四種鹼可看成是「氨」的「氫原子」被「甲基(CH3)」或「乙基(C2H5)」原子群取代。
8. 「吡啶分子pyridine」很像「苯」,差別只在「苯環」上的一個「碳原子」被「氮原子」取代:

9. 「鹼」與「水」的反應如下:

10. 「鹼」與「水」反應產生「共軛酸」與「氫氧根離子」,達成平衡的常數是Kb(鹼的游離常數/ 平衡常數)
Kb=[BH+][OH-]/[B]
11. 「鹼B」會與「氫氧根離子OH-」(強鹼)競爭「質子H+」。如果Kb值很小(氨Kb=1.8×10-5),就稱為弱鹼。
12. 基本上,弱鹼溶液的pH值的計算方法非常像「弱酸」。
13. 【例題】計算
14. 【解題】因為甲基胺(CH3NH2)是弱鹼,溶液中的主要化合物是:
CH3NH2 和 H2O
15. 這二種都是鹼,但是因為水不是OH-的來源,因此主導鹼性的平衡方程式是
CH3NH2(aq)+H2O(l)←→CH3NH3+(aq)+OH-(aq)
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