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 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:

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 2O → H 3O+  + NO−3

Nitric acid (HNO 3) is an acid because it donates a proton to the water molecule and its conjugate base is nitrate (NO−3). 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 2O → ClO−2 + H 3O+	HClO 2	H 2O	ClO−2	H 3O+
ClO−  + H 2O → HClO + OH−	H 2O	ClO−	OH−	HClO
HCl + H 2PO−4 → Cl−  + H 3PO 4	HCl	H 2PO−4	Cl−	H 3PO 4

 التطبيقات

$\text{CO2}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\stackrel{-\rightharpoonup }{\leftharpoondown -}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}{\mathrm{3}}^{\text{-}}+\mathrm{H}{\phantom{A}}^{+}$

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	HSO−4 Hydrogen sulfate ion
HNO3 Nitric acid	NO−3 Nitrate ion
H3O+ Hydronium ion	H2O Water
HSO−4 Hydrogen sulfate ion	SO2−4 Sulfate ion
H3PO4 Phosphoric acid	H2PO−4 Dihydrogen phosphate ion
CH3COOH Acetic acid	CH3COO− Acetate ion
H2CO3 Carbonic acid	HCO−3 Hydrogen carbonate ion
H2S Hydrosulfuric acid	HS− Hydrogen sulfide ion
H2PO−4 Dihydrogen phosphate ion	HPO2−4 Hydrogen phosphate ion
NH+4 Ammonium ion	NH3 Ammonia
HCO−3 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 5CO−2 Benzoate ion	C 6H 6CO 2 Benzoic acid
F−  Fluoride ion	HF Hydrogen fluoride

 انظر أيضاً

• Buffer solution
• Deprotonation
• Protonation
• Salt (chemistry)

• اضافة بروتون protonation
• محلول منظم buffer solution

 المصادر

• ويكيبيديا الإنجليزية.