Svake baser

En spiseskje magnesia -melk, en svak base. Med lisens

Hva er de svake basene?

De svake baser De er arter som ikke dissosierer helt når de oppløses i vann, de har liten tendens til å donere elektroner eller godta protoner. Prismen som dens egenskaper blir analysert styres av definisjonen som oppstår av studiene til flere kjente forskere.

I henhold til definisjonen av Bronsted-Lowry er en svak base en som aksepterer på en veldig reversibel måte (eller null) et hydrogenion H⁺. I vann er dets h₂o molekyl det som donerer en H⁺ til den omkringliggende basen. Hvis det i stedet for vann var en svak syre, kan den svake basen knapt nøytralisere den.

En sterk base ville ikke bare nøytralisere alle syrer i miljøet, men de kan også delta i andre kjemiske reaksjoner med uønskede (og dødelige) konsekvenser.

Det er av denne grunn at noen svake baser, for eksempel magnesia -melk, eller komprimerte fosfatsalter eller natriumbikarbonat, brukes som antacida.

Alle svake baser har til nærvær av et par elektroner eller en negativ belastning stabilisert i molekylet eller ionet. Dermed CO₃^- Det er en svak base mot OH^-, Og den basen som produserer mindre oh^- I sin dissosiasjon (definisjon av Arrenhius) vil det være den svakeste basen.

Egenskaper til svake baser

• Svake aminbaser har en karakteristisk bitter smak, til stede i fisk og nøytralisert med bruk av sitron.
• De har en lav dissosiasjonskonstant, så de stammer fra en lav konsentrasjon av ioner i vandig løsning. Av denne grunn er de ikke gode strømledere.
• I vandig løsning stammer de en moderat alkalisk pH, slik at de endrer fargen på det røde til blå spirerpapiret.
• De er stort sett amin (organiske svake baser).
• Noen er de konjugerte basene av sterke syrer.
• Molekylære svake baser inneholder strukturer som er i stand til å reagere med H⁺.

Dissosiasjon

En svak base kan skrives som Boh eller B. Det sies at det lider av en dissosiasjon når følgende reaksjoner i flytende fase oppstår med begge baser (selv om den kan oppstå i gasser, eller til og med fast):

Kan tjene deg: Boyle Law

Boh b⁺ + Åh^-

B + H₂o HB⁺ + Åh^-

Merk at selv om begge reaksjonene kan virke annerledes, har de til felles produksjon av OH^-. I tillegg etablerer de to dissosiasjonene en balanse, så de er ufullstendige, det vil si bare en prosentandel av basen virkelig dissosierer (som ikke skjer med sterke baser som NaOH eller KOH).

Den første reaksjonen er "festet" til definisjonen av Arrenhius for basene: dissosiasjon i vann for å gi ioniske arter, spesielt OH -hydroksylanion^-.

Mens den andre reaksjonen, adlyder definisjonen av bronsted-lowry, siden B er proton eller aksepterer h⁺ av vannet.

Ved de to reaksjonene, når de etablerer en balanse, anses de imidlertid som dissosiasjoner av en svak base.

Ammoniakk

Ammoniakk er kanskje den vanligste svake basen av alle. Dissosiasjonen i vann kan skjematisere som følger:

NH₃ (AC) +H₂O (L) NH₄⁺ (AC) +OH^- (AC)

Derfor NH₃ Skriv inn kategorien baser representert med 'B'.

Ammoniakkdissosiasjonskonstanten, k_b, Det er gitt av følgende uttrykk:

K_b = [NH₄⁺] [Åh^-] / [NH₃]

Som ved 25 ° C i vann er omtrent 1,8 x 10^-5. Deretter beregner PK_b Du har:

Pk_b = - log k_b

= 4,74

I dissosiasjonen av NH₃ Dette mottar et proton fra vann, så det kan betraktes i vann som en syre i henhold til Brnsted-Lowry.

Saltet dannet på høyre side av ligningen er ammoniumhydroksid, NH₄Å, som er oppløst i vann og ikke er annet enn vandig ammoniakk. Det er av denne grunn at definisjonen av Arrenhius for en base er oppfylt med ammoniakk: dens vannoppløsning produserer NH -ionene₄⁺ Og åh^-.

NH₃ Det er i stand til å donere et par elektroner uten deling som ligger i nitrogenatom. Det er her Lewis -definisjonen kommer inn i en base [h₃N:].

Det kan tjene deg: natriumcyanid (NACN): struktur, egenskaper, risikoer, bruk

Eksempel på beregning

Konsentrasjonen av den vandige oppløsningen av den svake metylaminbasen (CH₃NH₂) er som følger: [CH₃NH₂] før dissosiasjon = 0,010 m; [Ch₃NH₂] Etter dissosiasjon = 0,008 m.

Beregn k_b, Pk_b, pH og ioniseringsprosent.

K_b

Først må ligningen for din dissosiasjon i vann skrives:

Ch₃NH₂ (AC) +H₂O (L) CH₃NH₃⁺ (AC) +OH^- (AC)

Da av Ks matematiske uttrykk_b  

K_b = [Ch₃NH₃⁺] [Åh^-] / [Cho₃NH₂]

I balanse er det sant at [ch₃NH₃⁺] = [Åh^-]. Disse ionene kommer fra dissosiasjonen av CH₃NH₂, Så konsentrasjonen av disse ionene er gitt av forskjellen mellom konsentrasjonen av CH₃NH₂ Før og etter dissosiasjon.

[Ch₃NH₂]_dissosiert = [Ch₃NH₂]_første - [Ch₃NH₂]_balansere

[Ch₃NH₂]_dissosiert = 0,01 m - 0,008 m

= 0,002 m

Så [Cho₃NH₃⁺] = [Åh^-] = 2 ∙ 10^-3 M

K_b = (2 ∙ 10^-3)² M / (8 ∙ 10^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

Pk_b

Beregnet k_b, Det er veldig enkelt å bestemme PK_b

Pk_b = - log KB

Pk_b = - log 5 ∙ 10^-4

= 3.301

Ph

For å beregne pH, siden det er en vandig løsning, må POH beregnes først og trekke til 14:

PH = 14 - POH

poh = - log [åh^-]

Og som konsentrasjonen av OH allerede er kjent^-, Beregningen er direkte:

Poh = -log 2 ∙ 10^-3

= 2,70

pH = 14 - 2,7

= 11.3

Ioniseringsprosent

For å beregne det, må det bestemmes hvor mye basen er dissosiert. Siden dette allerede ble gjort i de tidligere punktene, blir følgende ligning brukt:

([Ch₃NH₃⁺] / [Cho₃NH₂]^°) X 100%

Hvor [kap₃NH₂]^° Det er den innledende konsentrasjonen av basen, og [CH₃NH₃⁺] Konsentrasjonen av dens konjugerte syre. Beregning da:

Ioniseringsprosent = (2 ∙ 10^-3 / 1 ∙ 10^-2) X 100%

Kan tjene deg: aluminiumfosfuro (AIP): struktur, egenskaper, bruksområder, risiko

= 20%

Eksempler på svake baser

Aminer

• Metilamin, kap₃NH₂, KB = 5,0 ∙ 10^-4, PKB = 3,30
• Dimetylamin (Ch₃)₂NH, KB = 7,4 ∙ 10^-4, PKB = 3.13
• Trimetylamin (kap₃)₃N, kb = 7,4 ∙ 10^-5, PKB = 4.13
• Pyridine, ca₅H₅N, kb = 1,5 ∙ 10^-9, PKB = 8,82
• Anilina, ca₆H₅NH₂, KB = 4,2 ∙ 10^-10, PKB = 9.32.

Nitrogenbaser

Adenin, guanin, timin, cytosin og uracil nitrogenbaser er svake baser med AMING -grupper, som er en del av nukleotidene av nukleinsyrer (DNA og RNA), hvor informasjon for arvelig overføring er bosatt.

Adenin er for eksempel en del av molekyler som ATP, det viktigste energireservoaret til levende vesener. I tillegg er adenin til stede i koenzymer som flavinadenil dinukleotid (FAD) og nikotinadenil dinukleotid (NAD), som er involvert i mange oksydreduksjonsreaksjoner.

Konjugerte baser

Følgende svake baser, eller som kan oppfylle en funksjon som sådan, bestilles i synkende rekkefølge av grunnleggende: NH₂ > Å^- > NH₃ > CN^- > Ch₃COO^- > F^- > Nei₃^- > Cl^- > Br^- > I^- > Clo₄^-.

Plasseringen av de konjugerte basene til hydraceidene i den gitte sekvensen, indikerer at jo større kraften til syren er, jo lavere vil kraften til den konjugerte basen være.

For eksempel anion I^- Det er en ekstremt svak base, mens NH₂ er den sterkeste i serien.

På den annen side kan til slutt basisiteten til noen vanlige organiske baser bestilles som følger: alokoksyd> Alifatiske aminer ≈ fenoksider> Karboksylater = aromatiske aminer ≈ heterocykliske aminer.

Andre eksempler

• Natriumbikarbonat: Nahco -formel.
• Benzilamin: Formel C₇H₉N.
• Etylamin: Formel C₂H₅NH₂.
• Ammoniumhydroksyd: NH -formel₄ Åh.
• Hydracine: NH -formel₂NH₂.
• Hydroksylamin: NH2 OH -formel.
• Kobberhydroksyd: Cu (OH) formel ₂.
• Aluminiumhydroksyd: Formel Al (OH)₃.
• Sinkhydroksyd: Zn Formula (OH) ₂.
• Blyhydroksyd: PB -formel (OH)₂.

Referanser

1. Syrer og baser. [PDF]. UPRH kom seg.Edu.
2. Base svak. Innhentet fra.Wikipedia.org.