Slabé základne

Lyžica magnézie mlieka, slabá základňa. S licenciou

Aké sú slabé základne?

Ten slabé základne Sú to druhy, ktoré sa pri rozpúšťaní vo vode úplne nerozlišujú, majú malú tendenciu darovať elektróny alebo akceptovať protóny. Prism, s ktorým sa analyzujú jeho charakteristiky.

Napríklad podľa definície Bronsted-Lowry je slabá báza, ktorá akceptuje veľmi reverzibilným spôsobom (alebo nulové) vodíkové ióny h⁺. Vo vode je jej molekula H₂o tou, ktorá daruje H⁺ do okolitej základne. Keby namiesto vody to bola slabá kyselina, potom ju slabá základňa mohla sotva neutralizovať.

Silná báza by nielen neutralizovala všetky kyseliny v prostredí, ale mohla by sa zúčastniť aj iných chemických reakcií s nepriaznivými (a smrteľnými) následkami.

Z tohto dôvodu sa ako antacidy používajú niektoré slabé základne, ako napríklad magnézske mlieko alebo stlačené fosfátové soli alebo hydrogenuhličitan sodný.

Všetky slabé bázy majú spoločnú prítomnosť páru elektrónov alebo negatívneho zaťaženia stabilizovaného v molekule alebo ióne. Takto CO₃^- Je to slabá základňa proti OH^-, A tá základňa, ktorá produkuje menej OH^- Vo svojej disociácii (definícia Arrenhia) bude najslabšia základňa.

Vlastnosti slabých základov

• Slabé amínové základne majú charakteristickú horkú chuť, prítomnú v rybách a neutralizované pomocou citróna.
• Majú nízku disociačnú konštantu, takže pochádzajú z nízkej koncentrácie iónov vo vodnom roztoku. Z tohto dôvodu to nie sú dobrými vodičmi elektrickej energie.
• Vo vodnom roztoku pochádzajú z mierneho alkalického pH, takže menia farbu červeného na klíčkový papier.
• Sú to väčšinou amín (organické slabé základne).
• Niektoré sú konjugované základy silných kyselín.
• Molekulárne slabé bázy obsahujú štruktúry schopné reagovať s H⁺.

Disociácia

Slabý základ je možné písať ako Boh alebo B. Hovorí sa, že utrpí disociáciu, keď sa vyskytujú nasledujúce reakcie v kvapalnej fáze s oboma základňami (hoci sa môže vyskytnúť v plynoch alebo dokonca pevné):

Môže ti slúžiť: Boyle Law

Boh B⁺ + Oh^-

B + h₂o hb⁺ + Oh^-

Všimnite si, že hoci obe reakcie sa môžu zdať odlišné, majú spoločnú produkciu OH^-. Okrem toho tieto dve disociácie stanovujú rovnováhu, takže sú neúplné, to znamená, že iba percento základne sa skutočne disociuje (čo sa nestane so silnými základňami, ako sú NaOH alebo KOH).

Prvá reakcia je „pripojená“ k definícii Arenhia pre základy: disociácia vo vode, aby sa poskytlo iónové druhy, najmä OH hydroxyl anión^-.

Zatiaľ čo druhá reakcia, dodržiava definíciu Bronsted-Lowry, pretože B je protón alebo prijíma H⁺ voda.

Avšak pri oboch reakciách, keď stanovujú rovnováhu, sa však považujú za disociácie slabej základne.

Amoniak

Amoniak je pravdepodobne najbežnejším slabým základom všetkých. Jej disociácia vo vode môže schematizovať takto:

NH₃ (Ac) +h₂o (l) nh₄⁺ (Ac) +OH^- (Ac)

Preto NH₃ Zadajte kategóriu základní zastúpených „B“.

Konštanta disociácie amoniaku, k_b, Je daný nasledujúcim výrazom:

Klimatizovať_b = [NH₄⁺] [Oh^-] / [NH₃]

Ktoré pri 25 ° C vo vode je približne 1,8 x 10^-5. Potom vypočítajte PK_b Máš:

Pk_b = - log k_b

= 4,74

Pri disociácii NH₃ To dostáva protón z vody, takže sa dá považovať za kyselinu podľa Brnsted-Lowry.

Soľ vytvorená na pravej strane rovnice je hydroxid amónny, NH₄Och, ktorý je rozpustený vo vode a nie je nič iné ako vodný amoniak. Z tohto dôvodu je definícia Arrenhia pre základňu splnená amoniakom: jeho rozpustenie vody vytvára ióny NH₄⁺ a oh^-.

NH₃ Je schopný darovať niekoľko elektrónov bez zdieľania umiestneného v atóme dusíka. Tam je Definícia Lewisu do základne [h₃N:].

Môže vám slúžiť: Kyanid sodný (NACN): Štruktúra, vlastnosti, riziká, použitia

Príklad výpočtu

Koncentrácia vodného roztoku slabej metylamínovej bázy (ch₃NH₂) je nasledovne: [ch₃NH₂] Pred disociáciou = 0,010 m; [Ch₃NH₂] Po disociácii = 0,008 m.

Vypočítať k_b, Pk_b, Percentuálny podiel pH a ionizácie.

Klimatizovať_b

Po prvé, musí byť napísaná rovnica vašej disociácie vo vode:

Chvály₃NH₂ (Ac) +h₂o (l) ch₃NH₃⁺ (Ac) +OH^- (Ac)

Potom matematického výrazu K_b  

Klimatizovať_b = [Ch₃NH₃⁺] [Oh^-] / [Cho₃NH₂]

V rovnováhe je pravda, že [ch₃NH₃⁺] = [Oh^-]. Tieto ióny pochádzajú z disociácie ch₃NH₂, Koncentrácia týchto iónov je teda daná rozdielom medzi koncentráciou CH₃NH₂ pred a po disociácii.

[Ch₃NH₂]_disociovaný = [Ch₃NH₂]_{počiatočný} - [Ch₃NH₂]_vyvážiť

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

= 0,002 m

Takže [Cho₃NH₃⁺] = [Oh^-] = 2 ∙ 10^-3 M

Klimatizovať_b = (2 ∙ 10^-3)² M / (8 ∙ 10^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

Pk_b

Vypočítaný k_b, Je veľmi ľahké určiť PK_b

Pk_b = - log kb

Pk_b = - log 5 ∙ 10^-4

= 3 301

pH

Na výpočet pH, pretože je to vodný roztok, musí sa PH vypočítať ako prvé a odčítať 14:

pH = 14 - Poh

pO = - log [OH^-]

A ako je koncentrácia OH už známa^-, Výpočet je priamy:

P = -log 2 ∙ 10^-3

= 2,70

pH = 14 - 2,7

= 11,3

Ionizačné percento

Na jeho výpočet je potrebné určiť, do akej miery bola báza disociovaná. Keďže sa to už stalo v predchádzajúcich bodoch, použije sa nasledujúca rovnica:

([Ch₃NH₃⁺] / [Cho₃NH₂]^°) X 100%

Kde [ch₃NH₂]^° Je to počiatočná koncentrácia základne a [ch₃NH₃⁺] Koncentrácia jej konjugovanej kyseliny. Výpočet potom:

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

Môže vám slúžiť: hliníkový fosfuro (AIP): štruktúra, vlastnosti, použitia, riziká

= 20%

Príklady slabých základov

Amín

• Metilamín, ch₃NH₂, KB = 5,0 ∙ 10^-4, PKB = 3,30
• Dimetylamín (ch₃)₂NH, KB = 7,4 ∙ 10^-4, PKB = 3,13
• Trimetylamín (ch₃)₃N, kb = 7,4 ∙ 10^-5, PKB = 4,13
• Pyridín, c₅H₅N, kb = 1,5 ∙ 10^-9, PKB = 8,82
• Anilina, C₆H₅NH₂, KB = 4,2 ∙ 10^-10, PKB = 9,32.

Dusíka

Základy dusíka adenínu, guanínu, timin, cytozínu a dusíka uracilu sú slabé základy s amingovými skupinami, ktoré sú súčasťou nukleotidov nukleových kyselín (DNA a RNA), kde informácie o dedičnom prenose býva.

Napríklad Adenine je súčasťou molekúl, ako je ATP, hlavná energetická nádrž žijúcich bytostí. Okrem toho je adenín prítomný v koenzýmoch, ako je flavín adenil dinukleotid (FAD) a dinukleotid adenilový nikotín (NAD), ktoré sa podieľajú na mnohých reakciách oxidu redukcie.

Konjugované základne

Nasledujúce slabé základne, alebo ktoré môžu splniť funkciu ako takú, sú usporiadané v znižovaní poradia základného konania: NH₂ > Oh^- > NH₃ > Cn^- > Chrtiek₃Coo^- > F^- > Nie₃^- > Cl^- > Br^- > I^- > CLO₄^-.

Poloha konjugovaných báz hydraceidov v danej sekvencii naznačuje, že čím väčšia sila kyseliny, tým nižšia je sila jej konjugovanej bázy.

Napríklad anión i^- Je to mimoriadne slabá základňa, zatiaľ čo NH₂ je najsilnejší zo série.

Na druhej strane, nakoniec sa dá základnosť niektorých bežných organických báz objednať nasledovne: aloxid> alifatické amíny ≈ fenoxidy> karboxyláty = aromatické amíny ≈ heterocyklické amíny.

Ďalšie príklady

• Hydrogenuhličitan sodný: NAHCO Vzorec.
• Benzilamín: vzorec C₇H₉N.
• Etylamín: vzorec C₂H₅NH₂.
• Hydroxid amónny: NH vzorec₄ Oh.
• Hydracín: NH vzorec₂NH₂.
• Hydroxylamín: NH2 OH Formula.
• Hydroxid medený: vzorec Cu (OH) ₂.
• Hliníkový hydroxid: vzorec AL (OH)₃.
• Zinok Hydroxid: Zn Formula (OH) ₂.
• Hydroxid olovo: PB Formula (OH)₂.

Odkazy

1. Kyseliny a základy. [PDF]. UPH sa uzdravil.Edu.
2. Základný. Získaný z.Wikipedia.orgán.