حمض مرافق

في نظرية برونستد-لاوري للأحماض والقواعد, الحمض المترافق Conjugate acid هو الحمض ، HX, الذى له زوج من المركبات التى تتحول من بين بعضها بفقد أو إكتساب بروتون. تسمى القاعدة الناتجة X- القاعدة المترافقة. وفي المحاليل المائية, تكون التفاعلات الكيمائية التى تحدث كالتالي:

Acid + Base في اتزان مع Conjugate Base + Conjugate Acid
Johannes Nicolaus Brønsted (left) and Martin Lowry (right).
+HX + H2O ↔ X- + H3O

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Acid-base reactions

In an acid-base reaction, an acid plus a base reacts to form a conjugate base plus a conjugate acid:

Conjugates are formed when an acid loses a hydrogen proton or a base gains a hydrogen proton. Refer to the following figure:

Conjugate base reaction.jpg

وتفاصيل هذه العملية موجودة في نظريات تفاعلات حمض-قاعدة- تعريفات برونستيد-لوري البروتونية.


ويوجد بالجدول التالي عدة أمثلة لأزواج حمض-قاعدة المترافقة. وتقل قوة الحمض, وتزيد قوة القاعدة بالنزول لأسفل الجدول. (يصل تفاعل الأنحلال إلى الإتزان بالإتجاه أكثر لليمين بوجود مزيد من X-.

Consider the following acid–base reaction:

HNO 3 + H 2OH 3O+  + NO3

Nitric acid (HNO 3) is an acid because it donates a proton to the water molecule and its conjugate base is nitrate (NO3). The water molecule acts as a base because it receives the Hydrogen Proton and its conjugate acid is the hydronium ion (H 3O+ ).

Equation Acid Base Conjugate Base Conjugate Acid
HClO 2 + H 2OClO2 + H 3O+  HClO 2 H 2O ClO2 H 3O+ 
ClO  + H 2OHClO + OH  H 2O ClO  OH  HClO
HCl + H 2PO4Cl  + H 3PO 4 HCl H 2PO4 Cl  H 3PO 4


التطبيقات

Furthermore, here is a table of common buffers.

Buffering agent pKa useful pH range
Citric acid 3.13, 4.76, 6.40 2.1 - 7.4
Acetic acid 4.8 3.8 - 5.8
KH2PO4, 7.2 6.2 - 8.2
CHES 9.3 8.3–10.3
Borate 9.24 8.25 - 10.25

Table of acids and their conjugate bases

Tabulated below are several examples of acids and their conjugate bases; notice how they differ by just one proton (H+ ion). Acid strength decreases and conjugate base strength increases down the table.

Acid Conjugate Base
H 2F+  Fluoronium ion HF Hydrogen fluoride
HCl Hydrochloric acid Cl Chloride ion
H2SO4 Sulfuric acid HSO4 Hydrogen sulfate ion
HNO3 Nitric acid NO3 Nitrate ion
H3O+ Hydronium ion H2O Water
HSO4 Hydrogen sulfate ion SO2−4 Sulfate ion
H3PO4 Phosphoric acid H2PO4 Dihydrogen phosphate ion
CH3COOH Acetic acid CH3COO Acetate ion
H2CO3 Carbonic acid HCO3 Hydrogen carbonate ion
H2S Hydrosulfuric acid HS Hydrogen sulfide ion
H2PO4 Dihydrogen phosphate ion HPO2−4 Hydrogen phosphate ion
NH+4 Ammonium ion NH3 Ammonia
HCO3 Hydrogencarbonate (bicarbonate) ion CO2−3 Carbonate ion
HPO2−4 Hydrogen phosphate ion PO3−4 Phosphate ion
H2O Water (neutral, pH 7) OH Hydroxide ion

Table of bases and their conjugate acids

In contrast, here is a table of bases and their conjugate acids. Similarly, base strength decreases and conjugate acid strength increases down the table.

Base Conjugate Acid
C 2H 5NH 2 Ethylamine C 2H 5NH+3 Ethylammonium ion
CH 3NH 2 Methylamine CH 3NH+3 Methylammonium ion
NH 3 Ammonia NH+4 Ammonium ion
C 5H 5N Pyridine C 5H 6N+  Pyridinium
C 6H 5NH 2 Aniline C 6H 5NH+3 Phenylammonium ion
C 6H 5CO2 Benzoate ion C 6H 6CO 2 Benzoic acid
F  Fluoride ion HF Hydrogen fluoride


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضاً

المصادر

  • ويكيبيديا الإنجليزية.