慈濟大學（後中醫）
113年
化學
第 13 題
依據下表所提供之平衡常數的數值，請問下列何者是最弱的共軛鹼？
| 酸 | Ka |
|---|---|
| CH$_3$COOH | 1.8 × 10$^{–5}$ |
| HClO$_2$ | 1.2 × 10$^{–2}$ |
| HNO$_2$ | 4.0 × 10$^{–4}$ |
| HCN | 6.2 × 10$^{–10}$ |
- A CH$_3$COO$^-$
- B ClO$_2^-$
- C NO$_2^-$
- D CN$^-$
思路引導 VIP
試著思考看看：如果一個酸分子非常容易把質子（氫離子）丟出去，那代表它失去質子後留下的那個負離子，對於『重新抓回質子』這件事，是非常渴望、還是非常不感興趣呢？這種「傾向」與表格中的數值大小有什麼樣的關聯性？
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太棒了！你能精準選出 (B) $\text{ClO}_2^-$，代表你對於酸鹼強度與其共軛對之間的關係掌握得非常紮實。這道題目的核心在於驗證一個化學上的重要規律：「酸越強，其共軛鹼就越弱」。從平衡常數的角度來看，由於在水溶液中 $K_a \times K_b = K_w$（恆為常數），因此當酸的解離常數 $K_a$ 越大時，其對應共軛鹼的 $K_b$ 就會越小。
酸解離常數與強度的關聯
觀察表格中提供的數值，我們可以比較這四種酸的強度：$\text{HClO}_2$ ($1.2 \times 10^{-2}$) > $\text{HNO}_2$ ($4.0 \times 10^{-4}$) > $\text{CH}_3\text{COOH}$ ($1.8 \times 10^{-5}$) > $\text{HCN}$ ($6.2 \times 10^{-10}$)。既然 $\text{HClO}_2$ 的 $K_a$ 最大，代表它解離質子的能力最強，其產生的陰離子 $\text{ClO}_2^-$ 就最不傾向於重新結合質子，因此是這組選項中最弱的共軛鹼。
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酸鹼共軛強度關係
💡 酸性越強（Ka 越大），其共軛鹼的強度就越弱。
| 比較維度 | Ka 較大的酸 | VS | Ka 較小的酸 |
|---|---|---|---|
| 酸性強度 | 較強 | — | 較弱 |
| Ka 數值 | 較大 (如 10^-2) | — | 較小 (如 10^-10) |
| 共軛鹼 Kb | 較小 | — | 較大 |
| 共軛鹼強度 | 較弱 | — | 較強 |
💬欲找最弱共軛鹼，應對應表中 Ka 值最大的酸。
