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弱碱

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弱碱

弱碱の説明

Chinese

布朗斯特-劳里酸碱理论中，弱碱指在水溶液中不完全电离的碱，意即质子化反应不完全。一般碱的pH值范围为7~14，其中7为中性，14则为强碱性，可通过以下公式计算： pH = − log 10 ⁡ [ H + ] {\displaystyle {\mbox{pH}}=-\log _{10}\left[{\mbox{H}}^{+}\right]} 相对强碱而言，弱碱从水分子接受质子的能力较差，因而溶液中H+浓度更高，pH值较低。碱阴离子的电离平衡不涉及H+，通常以OH−离子浓度先计算pOH： pOH = − log 10 ⁡ [ OH − ] {\displaystyle {\mbox{pOH}}=-\log _{10}\left[{\mbox{OH}}^{-}\right]} 共轭酸（如NH4+）与共轭碱（如NH3）的酸碱平衡式相乘，得到： K a × K b = [ H 3 O + ] [ N H 3 ] [ N H 4 + ] × [ N H 4 + ] [ O H − ] [ N H 3 ] = [ H 3 O + ] [ O H − ] {\displaystyle K_{a}\times K_{b}={[H_{3}O^{+}][NH_{3}] \over [NH_{4}^{+}]}\times {[NH_{4}^{+}][OH^{-}] \over [NH_{3}]}=[H_{3}O^{+}][OH^{-}]} 由于 K w = [ H 3 O + ] [ O H − ] {\displaystyle {K_{w}}=[H_{3}O^{+}][OH^{-}]} ，因此 K a × K b = K w {\displaystyle K_{a}\times K_{b}=K_{w}} 。等式两边同时取对数，得： l o g K a + l o g K b = l o g K w {\displaystyle logK_{a}+logK_{b}=logK_{w}} 最后等式两边同乘-1，结果为： p K a + p K b = p K w = 14.00 {\displaystyle pK_{a}+pK_{b}=pK_{w}=14.00} pH值可由已知的pOH值代入下式计算： pH = pKw - pOH，pKw = 14.00与弱酸类似，弱碱在水中也存在电离平衡，其反应平衡常数称作Kb，可作为碱强弱的量度。强碱电离过程完全，Kb值也较大。弱碱，如氨在溶于水时存在下列平衡： K b = [ N H 4 + ] [ O H − ] [ N H 3 ] {\displaystyle \mathrm {K_{b}={[NH_{4}^{+}][OH^{-}] \over [NH_{3}]}} } pH值计算涉及的H+浓度与OH−浓度通过水的离子积联系起来，Kw = 1.0x10−14，见水的自偶电离。强碱中H+浓度较低，即OH−浓度更高，Kb更大。