共役な酸と塩基の関係 K_aK_b = K_w
着眼点弱酸 \ce{HA} の K_a と、その共役塩基 \ce{A-} の K_b を掛けると K_w。片方が分かればもう片方が出る。
K_a = \frac{[\ce{H+}][\ce{A-}]}{[\ce{HA}]},\qquad K_b = \frac{[\ce{HA}][\ce{OH-}]}{[\ce{A-}]}K_aK_b = [\ce{H+}][\ce{OH-}] = K_w
酸が弱い(K_a が小さい)ほど、共役塩基は強い(K_b が大きい)。
例題
1
酢酸の K_a = 2.0\times10^{-5}\ \mathrm{mol/L} のとき、酢酸イオンの K_b は。K_w = 1.0\times10^{-14}\ \mathrm{mol^2/L^2}。
解答
K_b = K_w / K_a = 1.0\times10^{-14} / 2.0\times10^{-5} 答え 5.0\times10^{-10}\ \mathrm{mol/L}
確認問題
1
アンモニアの K_b = 2.0\times10^{-5} のとき、アンモニウムイオンの K_a は(K_w = 1.0\times10^{-14})。
答え
5.0\times10^{-10}\ \mathrm{mol/L}