5. ACIDITEITS- EN BASICITEITSCONSTANTEN

Tabel V.I. Afhankelijkheid van pKw (*in zuiver water) van de temperatuur

T (°C) pKw = - log Kw pH = pOH*

0 14,96 7,48 10 14,76 7,38 20 14,22 7,11 25 14,00 7,00 35 13,68 6,84 50 13,26 6,63 70 12,80 6,40 90 12,42 6,21 100 12,26 6,13

Een oplossing wordt zuur genoemd indien [H+] > [OH-]. Een oplossing is basisch wanneer [H+] < [OH-]. Bij 25 °C is de pH van een zure oplossing lager dan 7, deze van een basische oplossing hoger dan 7. Een neutrale oplossing bezit een pH = 7. De pH schaal loopt in de praktijk van 1 (sterk zuur) tot 13 (sterk basisch).

5. Aciditeits- en basiciteitsconstanten

Zuren en basen worden doorgaans geklasseerd als "sterk" of "zwak", op grond van hun vermogen om volledig of slechts ten dele te dissocieren met vrijgave van H+- of OH--ionen. Aangezien er alle mogelijke gradaties bestaan voor tussenliggende, partiële reacties bestaat er in feite geen duidelijk onderscheid tussen sterk en zwak. Sommige verbindingen evenwel dissociëren dermate volledig waardoor men ze als sterke zuren of sterke basen beschouwt; alle overige noemt men dan ook zwak.

De sterkte van een zuur wordt bepaald door zijn aciditeitsconstante. Stelt men algemeen het oplossen van een zwak zuur HB, in water voor door: HB + H2O H3O+ + B-

dan wordt de aciditeitsconstante (ionisatieconstante) gegeven door: [H3O+] [B-] Ka = [HB]

Op dezelfde wijze kan men het oplossen van de geconjugeerde zwakke base B- in water voorstellen door:

B- + H2O HB + OH-

De basiciteitsconstante wordt gegeven door:

[HB] [OH-] Kb = [B-]

Ka . Kb = [ H3O+] [ OH-] = Kw

Hoe sterker het zuur, hoe zwakker de geconjugeerde base. Hoe zwakker het zuur, hoe sterker de geconjugeerde base.

In onderstaande tabel (Tabel V.II.) zijn de aciditeitsconstanten en de overeenkomstige basiciteitsconstanten van een aantal zuur-base evenwichten weergegeven naargelang hun sterkte.

Tabel V.II. Aciditeits- en basiciteitsconstanten van een aantal zuur-base evenwichten

Zuur pKa Base pKb

HClO4 ClO4 HCl ClHBr BrHNO3 NO3 H2SO4 HSO4 H2C2O4 1,25 HC2O4 - 12,75

HSO4 - 1,99 SO4

2- 12,01 H3PO4 2,16 H2PO4 - 11,84 H3AsO4 2,22 H2AsO4 - 11,78 HF 3,17 F- 10,83 HNO2 3,29 NO2 - 10,71 HCOOH 3,77 HCOO- 10,23 CH3CHOHCOOH 3,86 CH3CHOHCOO- 10,14 C6H5COOH 4,20 C6H5COO- 9,80 HC2O4 - 4,28 C2O4 2- 9,72 HOAc 4,75 OAc- 9,25 H2CO3 6,35 HCO3 - 7,65 H2AsO4 - 6,98 HAsO4 2- 7,02 H2S 7,00 HS- 7,00 H2PO4- 7,13 HPO4 2- 6,87 HOCl 7,53 OCl- 6,47 HCN 9,14 CN- 4,86 HBO2 9,23 BO2 - 4,77 NH4 + 9,24 NH3 4,76 C6H5OH 9,95 C6H5O- 4,05 HCO3 - 10,33 CO3 2- 3,67 HAsO4 2- 11,53 AsO43- 2,47 HPO4 2- 12,32 PO43- 1,68 HS- 12,92 S2- 1,08