弱酸

弱酸

弱酸(Weak acid)是指在溶液中不完全電離的酸,是和強酸相對的酸,酸性較弱。弱酸的電離要使用可逆號(二元、多元弱酸電離必須分步書寫)。Ka愈大(或是pKa值愈小),就代表有愈多的氫離子(H)生成,其pH值也就愈小。有機酸也是弱酸的重要一環,常見的家用弱有機酸包括醋內的乙酸,檸檬及不少生果內的檸檬酸等;無機酸當中如用作抗菌劑的硼酸,及用在汽水當中的碳酸和磷酸等。

化學性質

弱酸(weak acid ),是指在溶液中不完全電離的酸。如用常用HA去表示酸,那在水溶液中除了電離出質子H+外,仍有為數不少的HA在溶液當中。以下化學式可以表示這關係:

HA(aq)↔H(aq)+A(aq)

其溶液於平衡時,反應物及生成物的關係可用酸度係數(Ka)表示如下:

Ka=[H][A]/[HA]

Ka愈大(或是pKa值愈小),就代表有愈多的氫離子(H)生成,其pH值也就愈小。弱酸的Ka值大約在1.8×10 and 55.5之間,或是pKa值大於-1.76。因此,除了少數的酸被定義為強酸或超強酸外,大部分的酸均是弱酸。有機酸也是弱酸的重要一環,常見的家用弱有機酸包括醋內的乙酸,檸檬及不少生果內的檸檬酸等;無機酸當中如用作抗菌劑的硼酸,及用在汽水當中的碳酸和磷酸等。

注意

弱酸的電離要使用可逆號(二元、多元弱酸電離必須分步書寫),如:

弱酸弱酸

HCO==H+HCO,HCO=H+CO-(可逆)

中學化學常見弱酸有:HSiO(偏矽酸)、HCN(氫氰酸)、HCO(碳酸)、HF(氫氟酸,較少見)、CHCOOH(也作CHO乙酸,又叫醋酸)、HS(氫硫酸)、HClO(次氯酸)、HNO(亞硝酸,較少見)、中學範圍內的所有的有機酸(中學不學習有機強酸)、HSO(亞硫酸)也為弱酸

附表2 常見弱酸、弱鹼的電離平衡常數(298.15K)

1. 弱酸的電離平衡常數

弱 酸 化學式 K a p K a
砷酸 Arsenic H 3 AsO 4 K1 = 6.0 × 10 K2= 1.0 × 10 K3 = 3.2 × 10 2.22 7.00 11.49
亞砷酸 Arsenous H 3 AsO 3 6.6 × 10 9.18
硼酸* Boric H 3 BO 3 5.4 × 10 9.27
醋酸 Acetic CH 3 COOH 1.75 × 10 4.76
檸檬酸 Citric H 3 C 6 H 5 O 7 K1 = 7.4 × 10 K2= 1.7 × 10 K3 = 4.0 × 10 3.13 4.76 6.40
苯酚 Phenol C 6 H 5 OH 1.0 × 10 10.00
甲酸 formic HCOOH 1.8×10 3.75
草酸 Oxalic H 2 C 2 O 4 K1 = 5.4 × 10 K2= 5.3 × 10 1.27 4.28
苯甲酸 Benzoic C 6 H 5 COOH 6.3×10 4.20
碳酸 Carbonic H 2 CO 3 K1 = 4.4 × 10 K2= 4.7 × 10 6.36 10.33
氰氫酸 Hydrocyanic HCN 6.2 × 10 9.21
鉻酸 * Chromic H 2 CrO 4 K1 = 1.8 × 10 K2= 3.2 × 10 0.74 6.49
氫氟酸 Hydrofluoric HF 6.6 × 10 3.18
碘酸 Iodic HIO 3 1.6 × 10 0.80
疊氮酸 Hydrazoic HN 3 1.9 × 10 4.72
亞硝酸 Nitrous HNO2 7.2 × 10 3.14
過氧化氫 Hydrogen Peroxide H 2 O 2 2.2 × 10 11.66
次溴酸 Hypobromous HBrO 2.5 × 10 8.60
次氯酸 Hypochlorous HClO 2.9 × 10 7.54
次碘酸 Hypoiodus HIO 2.3 × 10 10.64
磷酸 Phosphoric H 3 PO 4 K1 = 7.1 × 10 K2= 6.3 × 10 K3 = 4.2 × 10 2.15 7.20 12.38
亞磷酸 Phosphorous H 3 PO 3 K1 = 3.7 × 10 K2= 2.1 × 10 1.43 6.68
氫硫酸 Hydrosulfuric H 2 S K1 = 1.0 × 10 K2= 1.0 × 10 7.00 19.00
亞硫酸 Sulfurous H 2 SO 3 K1 = 1.3 × 10 K2= 6.2 × 10 1.89 7.21

** 碳酸的的濃度假定為[HCO] + [CO]之和.

弱 鹼 化學式 K b p K b
Ammonia NH 3 1.8 × 10 4.74
苯胺 Aniline C 6 H 5 NH 2 7.4 × 10 9.13
二甲氨 Dimethylamine (CH 3 ) 2 NH 5.9 × 10 3.23
肼(聯氨) Hydrazine NH 2 NH 2NH 2 NH 3 K1 = 8.5 × 10 K2= 8.9 × 10 6.07 15.05
羥氨 Hydroxylamine NH 2 OH 9.1 × 10 8.04
甲胺 Methylamine CH 3 NH 2 4.2 × 10 3.38
吡啶 Pyridine C 5 H 5 N 1.5 × 10 8.82
三甲氨 Trimethylamine (CH 3 ) 3 N 6.3 × 10 4.20

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