各位同學還記得之前曾學過 鹽類可分為單鹽、複鹽與錯鹽 其中單鹽又可細分為 正鹽、酸式鹽和鹼式鹽三類嗎? 當酸鹼中和形成鹽時 酸中可解離的氫離子 全部被金屬離子或銨根離子取代 且鹼中可解離的氫氧根離子 完全被非金屬陰離子或酸根取代 所生成的鹽就是正鹽 例如氯化鈉和硫酸鈉 而當酸鹼中和為多質子酸與鹼反應 多質子酸可解離的氫離子 只有部分被金屬離子或銨離子取代 產生的鹽類還有可以解離的氫離子 此鹽類就稱為酸式鹽 例如硫酸氫鈉、磷酸氫二鈉 若酸鹼中和為酸與多元鹼反應 多元鹼中可解離的氫氧根離子 只有部分被非金屬陰離子或酸根取代 產生的鹽類還有可以解離的氫氧根離子 此鹽類則為鹼式鹽 例如氯化氫氧鎂、硝酸二氫氧鉍 日常生活中常使用的小蘇打粉 就是碳酸氫鈉的俗名 大家還記得剛剛我們提到單鹽的分類嗎? 碳酸氫鈉為正鹽、酸式鹽還是鹼式鹽呢? 沒錯 就是酸式鹽 但同學們會不會覺得很奇怪 碳酸氫鈉為酸式鹽 它的水溶液為什麼會呈現弱鹼性呢? 其實酸式鹽的水溶液 可能為酸性或是鹼性 接下來的影片就要來介紹 如何判斷酸式鹽水溶液的酸鹼性喔 碳酸氫鈉溶於水時 會解離成陽離子鈉離子 以及陰離子碳酸氫根離子 因為陰離子碳酸氫根離子中 含有未解離的氫離子 所以須同時考慮 氫離子解離與碳酸氫根離子水解 解離的反應式如畫面所示 其平衡常數為4.8乘10的負11次方 而水解的反應式和其平衡常數如畫面所示 我們比較解離平衡常數與水解平衡常數的大小 可以發現水解平衡常數大於解離平衡常數 由此可以知道水解的趨勢大於解離的趨勢 故碳酸氫根離子是鹼性的陰離子 而鈉離子呈中性 兩者結合成的鹽類碳酸氫鈉的水溶液 就會呈鹼性 接著我們用剛剛教的判斷方法 來判斷亞硫酸氫鈉溶於水時的酸鹼性吧 亞硫酸氫鈉溶於水會解離成陽離子鈉離子 以及陰離子亞硫酸氫根離子 亞硫酸氫根離子中有未解離的氫離子 所以要考慮解離與水解 解離的反應式與其平衡常數如畫面所示 水解的反應式與其平衡常數 也如畫面所示 接著比較兩者的平衡常數發現 解離的平衡常數大於水解的平衡常數 由此可以知道 亞硫酸氫根離子是酸性的陰離子 所以亞硫酸氫根與中性的鈉 結合成的亞硫酸氫鈉溶於水就會呈酸性 由剛剛的兩個例子我們可以發現 在形成酸式鹽時 酸式鹽的陰離子團解離的平衡常數 會與陰離子團水解的平衡常數相比較 若解離的平衡常數大於水解的平衡常數 則該酸式鹽為酸性酸式鹽 反之 若是水解平衡常數大於解離平衡常數 則該酸式鹽為鹼性酸式鹽 但除了考慮酸式鹽中陰離子的酸鹼性之外 陽離子也會影響鹽的酸鹼性 強鹼的陽離子因不會有水解反應發生 故為中性的陽離子 例如鈉離子、鉀離子、鈣離子等 若與酸性陰離子結合 則該酸式鹽呈酸性 若與鹼性陰離子結合 則該酸式鹽呈鹼性 若為偏酸性的陽離子 如鎂離子、銅離子、銨根離子等 若與酸性陰離子結合 則酸式鹽呈酸性 若與鹼性陰離子結合 就需要再比較鹼性陰離子的水解平衡常數 和酸性陽離子的水解平衡常數 才能判斷形成的酸式鹽的酸鹼性 磷酸氫二鈉是常用的軟水劑與食品添加劑 已知磷酸的解離平衡常數如畫面所示 請回答畫面中的問題 1.磷酸氫二鈉溶於水中 解離成的陰離子與陽離子分別為何? 磷酸氫二鈉溶於水中解離反應式 如畫面所示 其中陰離子為磷酸氫根離子 陽離子為鈉離子 2.磷酸氫二鈉的陰離子 在水中解離的反應式為何? 其解離之平衡常數為多少? 磷酸氫二鈉的陰離子為磷酸氫根離子 其在水中解離的反應式 與其平衡常數如畫面所示 3. 磷酸氫二鈉的陰離子水解反應式為何? 其陰離子的水解平衡常數為多少? 磷酸氫二鈉的陰離子為磷酸氫根離子 其水解反應式和其平衡常數如畫面所示 4. 比較磷酸氫根離子的解離平衡常數 與水解平衡常數 並判定陰離子的酸鹼性 解離平衡常數及水解平衡常數如畫面所示 而水解平衡常數大於解離平衡常數 由此可知磷酸氫根離子為鹼性的陰離子 5. 判斷磷酸氫二鈉的陽離子的酸鹼性 磷酸氫二鈉的陽離子為鈉離子 鈉離子不會發生水解反應 故為中性的陽離子 6. 判斷磷酸氫二鈉水溶液的酸鹼性 磷酸氫二鈉的陰離子磷酸氫根離子為鹼性 陽離子鈉離子為中性 由此判斷磷酸氫二鈉水溶液呈現鹼性 讓我們來做一下重點整理: 1.單鹽可分為正鹽、酸式鹽與鹼式鹽 2.酸式鹽並不一定就是酸性鹽 亦有可能為鹼性鹽 3.強鹼(如氫氧化鈉)的陽離子為中性陽離子 若與酸性陰離子結合 則該酸式鹽呈酸性 若與鹼性陰離子結合 則該酸式鹽呈鹼性 4.酸式鹽的陰離子團解離的平衡常數 若大於水解的平衡常數 則該酸式鹽為酸性酸式鹽 反之 則該酸式鹽為鹼性酸式鹽 5.偏酸性的陽離子若與酸性陰離子結合 則酸式鹽呈酸性 若與鹼性陰離子結合 需先比較兩者的水解平衡常數 才能判斷酸鹼性 同學們可以想想生活中 還有什麼常見的鹽類 與碳酸氫鈉、磷酸氫二鈉一樣 都是水溶液呈鹼性的酸式鹽呢? 5.偏酸性的陽離子若與酸性陰離子結合 則酸式鹽呈酸性 若與鹼性陰離子結合 需先比較兩者的水解平衡常數 才能判斷酸鹼性 同學們可以想想 生活中還有什麼常見的鹽類 與碳酸氫鈉、磷酸氫二鈉一樣 都是水溶液呈鹼性的酸式鹽呢?