- disszociáció
- ammónia
- Számítási példa
- K b
- pK b
- pH
- Az ionizáció százaléka
- Tulajdonságok
- Példák
- Az aminok
- Nitrogén bázisok
- Konjugált bázisok
- Irodalom
A gyenge bázisok olyan fajok, amelyek kevéssé hajlamosak az elektronok adományozására vizes oldatokban disszociációra vagy protonok elfogadására. A prizmát, amellyel jellemzőit elemezzük, számos híres tudós kutatásából származó meghatározás szabályozza.
Például, a Bronsted-Lowry meghatározás szerint egy gyenge bázis az, amely egy hidrogén H + ionot nagyon reverzibilis (vagy nulla) módon fogad el. A vízben H 2 O molekula az, amely H + -ot ad a környező bázishoz. Ha víz helyett gyenge savas HA lenne, akkor a gyenge bázis alig képes semlegesíteni.
Forrás: Midnightcomm, a Wikimedia Commonsból
Az erős bázis nemcsak a környezet összes savját semlegesíti, hanem más káros reakciókban is részt vehet, amelyek káros (és halálos) következményekkel járnak.
Ez az oka annak, hogy néhány gyenge bázist, például tej-magnézium- vagy foszfátsó tablettát vagy nátrium-hidrogén-karbonátot használnak savmegkötő szerként (felső kép).
Az összes gyenge bázis közös elektronpárral vagy stabilizált negatív töltéssel rendelkezik a molekula vagy az ion mellett. Így, CO 3 - egy gyenge bázis, mint az OH -; és az a bázis, amely a legkevesebb OH-t termel - disszociációjában (Arrenhius meghatározása) lesz a leggyengébb bázis.
disszociáció
A gyenge bázist BOH-nak vagy B-nek lehet írni. Azt mondják, hogy disszociáción megy keresztül, amikor a folyékony fázisban mindkét bázissal a következő reakciók történnek (bár gázokban vagy akár szilárd anyagokban is előfordulhatnak):
BOH <=> B + + OH -
B + H 2 O <=> HB + + OH -
Megjegyezzük, hogy bár mindkét reakciók jelenhetnek meg a különböző, ezek előállítására OH - közös. Ezenkívül a két disszociáció egyensúlyt teremt, tehát hiányosak; vagyis csak a bázisnak csak egy százaléka disszociál (ami nem történik meg olyan erős bázisokkal, mint NaOH vagy KOH).
Az első reakció jobban illeszkedik az Arrenhius bázisok meghatározásához: vízben való disszociáció, ionos vegyületekké, különös tekintettel az OH - hidroxil-anionra.
Míg a második reakció megfelel a Bronsted-Lowry meghatározásnak, mivel B protonálódik, vagy elfogadja a H + -ot a vízből.
Ugyanakkor a két reakció, amikor egyensúlyt teremtenek, gyenge bázisú disszociációnak tekinthető.
ammónia
Az ammónia talán a leggyakoribb gyenge bázis. Vízben való disszociációja a következők szerint adható meg:
NH 3 (aq) + H 2 O (l) <=> NH 4 + (aq) + OH - (aq)
Ezért az NH 3 tartozik a „B” által képviselt bázisok kategóriájába.
Az ammónia disszociációs állandó, K b, kifejezve a következő kifejezés:
K b = /
A víz hőmérséklete 25 ° C-on körülbelül 1,8x10-5. Ha kiszámoljuk annak pK b értékét, akkor rendelkezünk
pK b = - log K b
= 4,74
A disszociációs NH 3, kap egy protont a víz, így a víz lehet tekinteni, mint egy sav szerinti Bronsted-Lowry.
A képződött sót a jobb oldalon az egyenlet az ammónium-hidroxid, NH 4 OH, amelyet feloldunk vízben, és nem más, mint vizes ammóniaoldatot. Ez az oka, hogy a Arrenhius definícióját bázis teljesül ammóniával: a vízben való oldás termel az ionok NH 4 + és OH -.
NH 3 jelentése adására képes egy pár osztatlan elektronok található a nitrogénatomon; Itt jön be a bázis Lewis-meghatározása.
Számítási példa
A koncentrációja a vizes oldat a gyenge bázis metilamin (CH 3 NH 2) a következő: A szétválasztás előtt = 0,010 M; disszociáció után = 0,008 M.
Számítsuk ki a K b, pK b, pH, és a százalékos ionizáció.
K b
Először meg kell írni a vízben való disszociáció egyenletét:
CH 3 NH 2 (aq) + H 2 O (l) <=> CH 3 NH 3 + (aq) + OH - (aq)
Miután a matematikai kifejezése K b
K b = /
Egyensúlyban =. Ezek az ionok jönnek a disszociációs CH 3 NH 2, így a koncentráció a fenti ionok által adott közötti különbség koncentrációja CH 3 NH 2 előtt és után disszociáló.
disszociált = kezdeti - egyensúly
disszociált = 0,01 M - 0,008 M
= 0,002 M
Tehát = = 2 ∙ 10 -3 M
K b = (2 ∙ 10 -3) 2 M / (8 ∙ 10 -2) M
= 5 ∙ 10 -4
pK b
Számítva K b, nagyon könnyű meghatározni pK b
pK b = - log Kb
pK b = - log 5 ∙ 10 -4
= 3,301
pH
A pH kiszámításához, mivel ez egy vizes oldat, először a pOH-t kell kiszámítani és 14-ből levonni:
pH = 14 - pOH
pOH = - log
És mivel az OH - koncentráció már ismert, a számítás egyszerű
pOH = -log 2 ∙ 10 -3
= 2,70
pH = 14-2,7
= 11,3
Az ionizáció százaléka
Ennek kiszámításához meg kell határozni, hogy a bázis hányszor volt leválasztva. Mivel ez már az előző pontokban megtörtént, a következő egyenlet érvényes:
(/ °) x 100%
Ahol ° a bázis kezdeti koncentrációja és a konjugált sav koncentrációja. Kiszámítása akkor:
Ionizációs százalék = (2 ∙ 10 -3 / 1 ∙ 10 -2) x 100%
= 20%
Tulajdonságok
-A gyenge aminbázisok jellegzetes keserű ízűek, jelen vannak a halakban, és a citrom felhasználásával semlegesíthetők.
- Kis disszociációs állandóval rendelkeznek, ezért alacsony ionkoncentrációt okoznak vizes oldatban. Ezért nem vagyok jó elektromos vezető.
-Vizes oldatban mérsékelt lúgos pH-t képeznek, ezért megváltoztatják a lakmusz papír színét pirosról kékre.
- Leggyakrabban aminok (gyenge szerves bázisok).
- Néhányan az erős savak konjugált bázisai.
A gyenge molekuláris bázisok olyan struktúrákat tartalmaznak, amelyek képesek H + -val reagálni.
Példák
Az aminok
-Metil-amin, CH 3 NH 2, Kb = 5,0 ∙ 10 -4, pKb = 3,30
-Dimetil-amin, (CH 3) 2 NH, Kb = 7,4 ∙ 10 -4, pKb = 3,13
-Trimethylamine, (CH 3) 3 N, Kb = 7,4 ∙ 10 -5, pKb = 4,13
-Piridin, C 5 H 5 N, Kb = 1,5 ∙ 10 -9, pKb = 8,82
-Anilin, C 6 H 5 NH 2, Kb = 4,2 * 10 -10, pKb = 9,32.
Nitrogén bázisok
Az adenin, guanin, timin, citozin és uracil nitrogénbázisai gyenge bázisok aminocsoportokkal, amelyek a nukleinsavak nukleotidjainak (DNS és RNS) részét képezik, ahol az örökletes átvitelre vonatkozó információ található.
Az adenin például olyan molekulák része, mint például az ATP, az élőlények fő energiatartója. Ezenkívül az adenin jelen van olyan koenzimekben, mint például a flavin-adenil-dinukleotid (FAD) és a nikotin-adenil-dinukleotid (NAD), amelyek számos oxid-redukciós reakcióban vesznek részt.
Konjugált bázisok
A következő gyenge bázisok, vagy amely képes teljesíteni egy függvény, mint olyan, vannak elrendezve csökkenő sorrendben lúgossága: NH 2 > OH - > NH 3 > CN - > CH 3 COO - > F - > NO 3 - > Cl - > Br - > I - > ClO 4 -.
A hidracidok konjugált bázisának elhelyezkedése az adott sorrendben azt jelzi, hogy minél nagyobb a sav szilárdsága, annál alacsonyabb a konjugált bázis szilárdsága.
Például, az anion I - egy rendkívül gyenge bázis, míg a NH 2 a legerősebb a sorozatban.
Másrészt, végül, néhány közönséges szerves bázis lúgosságát a következő módon lehet elrendezni: alkoxid> alifás aminok ≈ fenoxidok> karboxilátok = aromás aminok ≈ heterociklusos aminok.
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia. (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Lleane Nieves M. (2014. március 24.). Savak és bázisok.. Helyreállítva: uprh.edu
- Wikipedia. (2018). Gyenge alap. Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Szerkesztő csapat. (2018). Alapvető erő és alapvető disszociációs állandó. kémiai. Helyreállítva: iquimicas.com
- Chung P. (2018. március 22.). Gyenge savak és bázisok. Kémia Libretextek. Helyreállítva: chem.libretexts.org