弱碱

布朗斯特-劳里酸碱理论中，弱碱指在水溶液中不完全电离的碱，意即质子化反应不完全。一般碱的pH值范围为7~14，其中7为中性，14则为强碱性，可通过以下公式计算：
:\mbox{pH} = -\log_{10} \left[ \mbox{H}^+ \right]
相对强碱而言，弱碱从水分子接受质子的能力较差，因而溶液中H+浓度更高，pH值较低。

碱阴离子的电离平衡不涉及H+，通常以OH−离子浓度先计算pOH：
:\mbox{pOH} = -\log_{10} \left[ \mbox{OH}^- \right]

共轭酸（如NH4+）与共轭碱（如NH3）的酸碱平衡式相乘，得到：
: K_a \times K_b = {[H_3O^+][NH_3]\over[NH_4^+]} \times {[NH_4^+][OH^-]\over[NH_3]} = [H_3O^+][OH^-]

由于{K_w} = [H_3O^+][OH^-]，因此K_a \times K_b = K_w。

等式两边同时取对数，得：
:logK_a + logK_b = logK_w

最后等式两边同乘-1，结果为：
:pK_a + pK_b = pK_w = 14.00

pH值可由已知的pOH值代入下式计算：
:pH = pKw - pOH，pKw = 14.00

与弱酸类似，弱碱在水中也存在电离平衡，其反应平衡常数称作Kb，可作为碱强弱的量度。强碱电离过程完全，Kb值也较大。弱碱，如氨在溶于水时存在下列平衡：
:\mathrm{K_b={[NH_4^+][OH^-]\over[NH_3]}}

pH值计算涉及的H+浓度与OH−浓度通过水的离子积联系起来，Kw = 1.0x10−14，见水的自偶电离。强碱中H+浓度较低，即OH−浓度更高，Kb更大。

反应平衡
通常以碱的共轭酸百分比来描述弱碱的碱性强弱。若共轭酸浓度更大，则表明pH值更大，若更小则相反。弱碱的共轭酸浓度通常较低。

酸碱平衡式为：
:B(aq) + H_2O(l) \leftrightarrow HB^+(aq) + OH^-(aq)，B表示碱
:Percentage\ protonated = {molarity\ of\ HB^+ \over\ initial\ molarity\ of\ B} \times 100\% = {[{HB}^+]\over [B]_{initial}} {\times 100\%}

式中[B]initial表示假想的反应发生前碱的摩尔浓度。

例子
计算0.20 mol/L吡啶水溶液的pH及酸型所占的百分比，吡啶：C5H5N，Kb为1.8 x 10−9。

首先写出酸碱平衡反应式：
:\mathrm{H_2O(l) + C_5H_5N(aq) \leftrightarrow C_5H_5NH^+ (aq) + OH^- (aq)}
:K_b=\mathrm{[C_5H_5NH^+][OH^-]\over [C_5H_5N]}

浓度列表，单位为mol/L：

即，有0.0095%的吡啶以共轭酸C5H6N+的形式存在。

常见的弱碱
*丙氨酸——C3H5O2NH2
*氨——NH3
*甲胺——CH3NH2
*吡啶——C5H5N

参见

• 强碱
• 超强碱
• 弱酸
• 強酸
• 超強酸

参考资料
*Atkins, Peter, and Loretta Jones. Chemical Principles: The Quest for Insight, 3rd Ed., New York: W.H. Freeman, 2005.

外部链接
*https://archive.today/20010222063605/http://wine1.sb.fsu.edu/chm1046/notes/AcidBase/WeakBase/WeakBase.htm
*https://www.chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/bases.html
*https://bouman.chem.georgetown.edu/S02/lect16/lect16.htm
*http://www.intute.ac.uk/sciences/reference/plambeck/chem1/p01154.htm