BAZĖS: CHARAKTERISTIKOS IR PAVYZDŽIAI - CHEMIJA - 2025

Į fondai yra visi tie cheminiai junginiai, kurie gali paaukoti elektronų arba priima protonai. Gamtoje arba dirbtinai yra ir neorganinių, ir organinių bazių. Todėl jo elgesį galima numatyti daugeliui joninių molekulių ar kietų medžiagų.

Tačiau tai, kas skiria bazę nuo kitų cheminių medžiagų, yra jos ryškus polinkis dovanoti elektronus, palyginti, pavyzdžiui, su mažo elektronų tankio rūšimis. Tai įmanoma tik tuo atveju, jei yra elektroninė pora. Dėl šios priežasties bazės turi elektronus turinčius regionus δ-.

Muilas yra silpnos bazės, susidarančios riebalų rūgštims reaguojant su natrio hidroksidu arba kalio hidroksidu.

Kokios juslinės savybės leidžia atpažinti pagrindus? Paprastai tai yra kaustinės medžiagos, dėl kurių fizinis kontaktas stipriai nudegina. Tuo pačiu metu jie yra muiluoti ir lengvai tirpina riebalus. Be to, jo skonis yra kartokas.

Kur jie yra kasdieniame gyvenime? Komercinis ir įprastas pamatų šaltinis yra valymo priemonės, nuo ploviklių iki rankų muilo. Dėl šios priežasties ore susikaupusių burbulų vaizdas gali padėti atsiminti pagrindus, nors už jų slypi daugybė fizikinių ir cheminių reiškinių.

Daugelis bazių pasižymi visiškai skirtingomis savybėmis. Pavyzdžiui, kai kurie turi nemalonų ir stiprų kvapą, pavyzdžiui, organinius aminus. Kita vertus, pavyzdžiui, amoniakas, prasiskverbia ir dirgina. Jie taip pat gali būti bespalviai skysčiai arba joninės baltos spalvos kietos medžiagos.

Tačiau visos bazės turi vieną bendrą bruožą: jos reaguoja su rūgštimis, kad susidarytų tirpios druskos poliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip vanduo.

Bazių charakteristikos

Muilas yra pagrindas

Be to, kas jau buvo paminėta, kokias specifines savybes turėtų turėti visi pagrindai? Kaip jie gali priimti protonus ar paaukoti elektronus? Atsakymas slypi molekulės ar jonų atomų elektronegatyvume; tarp visų jų vyrauja deguonis, ypač kai jis randamas kaip hidroksilo jonas, OH ^- .

Fizinės savybės

Bazės yra rūgštaus skonio ir, išskyrus amoniaką, yra bekvapės. Jos tekstūra yra slidi ir gali pakeisti lakmuso popieriaus spalvą į mėlyną, metiloranžinę į geltoną, o fenolftaleiną - į violetinę.

Pagrindo stiprumas

Bazės skirstomos į stipriąsias ir silpnąsias. Bazės stiprumas yra susijęs su jos pusiausvyros konstanta, todėl bazių atveju šios konstantos vadinamos baziškumo konstantomis Kb.

Taigi stiprios bazės turi didelę baziškumo konstantą, todėl linkusios visiškai atskirti. Šių rūgščių pavyzdžiai yra šarmai, tokie kaip natrio arba kalio hidroksidas, kurių šarmingumo konstantos yra tokios didelės, kad jų negalima išmatuoti vandenyje.

Kita vertus, silpna bazė yra ta, kurios disociacijos konstanta yra maža, taigi ji yra cheminėje pusiausvyroje.

Jų pavyzdžiai yra amoniakas ir aminai, kurių rūgščių konstantos yra nuo 10 iki ⁴ . 1 paveiksle parodytos skirtingos bazių skirtingos rūgštingumo konstantos.

Bazinės disociacijos konstantos.

pH didesnis kaip 7

PH skalė matuoja tirpalo šarmingumą ar rūgštingumą. Skalė svyruoja nuo nulio iki 14. pH mažesnis nei 7 yra rūgštus. PH didesnis kaip 7 yra bazinis. Vidurio taškas 7 reiškia neutralų pH. Neutralus tirpalas nėra nei rūgštus, nei šarminis.

PH skalė gaunama kaip H ⁺ koncentracijos tirpale funkcija ir yra atvirkščiai proporcinga tai. Bazės, mažindamos protonų koncentraciją, padidina tirpalo pH.

Gebėjimas neutralizuoti rūgštis

Arrhenijus savo teorijoje siūlo, kad rūgštys, galėdamos generuoti protonus, reaguotų su bazių hidroksilu, sudarydamos druską ir vandenį tokiu būdu:

HCl + NaOH → NaCl + H ₂ O.

Ši reakcija vadinama neutralizavimu ir yra analizės metodo, vadinamo titravimu, pagrindas.

Oksido redukcinis pajėgumas

Atsižvelgiant į jų gebėjimą gaminti įkrautas rūšis, bazės yra naudojamos kaip terpė elektronų perdavimui atliekant redoksines reakcijas.

Bazės taip pat turi polinkį oksiduotis, nes jos turi galimybę paaukoti laisvus elektronus.

Bazėse yra OH-jonų. Jie gali veikti dovanodami elektronus. Aliuminis yra metalas, kuris reaguoja su bazėmis.

2AL + 2NaOH + 6H ₂ O → 2NaAl (OH) ₄ + 3H ₂

Jie neerzina daugelio metalų, nes metalai linkę prarasti, o ne priimti elektronus, tačiau bazės yra labai ėsdinančios organinėms medžiagoms, tokioms, kurios sudaro ląstelės membraną.

Šios reakcijos paprastai būna egzoterminės, jos sukelia stiprų nudegimą susilietus su oda, todėl su šio tipo medžiagomis reikia elgtis atsargiai. 3 paveikslas yra saugos indikatorius, kai medžiaga yra ėsdinanti.

Ėsdinančių medžiagų žymėjimas.

Jie išleidžia OH

Visų pirma, OH ^- gali būti daugelyje junginių, daugiausia metalų hidroksiduose, nes metalų kompanija linkusi „imti“ protonus, kad susidarytų vanduo. Taigi, bazė gali būti bet kokia medžiaga, išskirianti šį joną tirpale per tirpumo pusiausvyrą:

M (OH) ₂ <=> M ²⁺ + 2OH ^-

Jei hidroksidas labai gerai tirpsta, pusiausvyra yra visiškai pasislinkusi į dešinę nuo cheminės lygties ir mes kalbame apie stiprią bazę. M (OH) ₂ , kita vertus, yra silpna bazė, nes ji nėra visiškai išleisti savo OH ^- jonai į vandenį. Pagamintas OH ^- jis gali neutralizuoti visas aplink esančias rūgštis:

OH ^- + HA => ^- + H ₂ O

Taigi OH ^- deprotonas į rūgštį HA virsta vandeniu. Kodėl? Kadangi deguonies atomas yra labai elektronegatyvus ir dėl neigiamo krūvio taip pat turi perteklinį elektroninį tankį.

O turi tris poras laisvųjų elektronų ir gali paaukoti bet kurį iš jų iš dalies teigiamai įkrautu H atomu, δ +. Taip pat didelis vandens molekulės energetinis stabilumas skatina reakciją. Kitaip tariant: H ₂ O yra daug stabilesnis nei HA, ir kai tai bus tiesa, įvyks neutralizacijos reakcija.

Konjuguotos bazės

O ką apie OH ^- ir A ^- ? Abi yra bazės, tuo skirtumu, kad A ^- yra rūgštinės HA konjuguota bazė. Taip pat A ^- yra daug silpnesnė bazė nei OH ^- . Iš čia daroma tokia išvada: bazė reaguoja generuodama silpnesnę.

Bazinis _stiprus + rūgštus _stiprus => _{Silpnas pagrindas} + _silpnas rūgštis

Kaip matyti iš bendrosios cheminės lygties, tas pats pasakytina ir apie rūgštis.

Konjuguota bazė A ^- gali deprotonuoti molekulę reakcijoje, vadinamoje hidrolize:

A ^- + H ₂ O <=> HA + OH ^-

Tačiau, skirtingai nei OH ^- , jis sukuria pusiausvyrą, kai neutralizuojamas vandeniu. Taip yra ir todėl, kad A ^- yra daug silpnesnė bazė, tačiau pakankama, kad pakeistų tirpalo pH.

Todėl visos tos druskos, kuriose yra A ^- yra žinomos kaip bazinės druskos. Iš jų pavyzdys yra natrio karbonatas, Na ₂ CO ₃ , kuris po ištirpinant basifies tirpalą per hidrolizės reakcijos:

CO ₃ ^2– + H ₂ O <=> HCO ₃ ^- + OH ^-

Jie turi azoto atomus arba pakaitus, kurie pritraukia elektronų tankį

Bazė yra ne tik joninės kietosios medžiagos su OH ^- anijonais jų kristalinėje gardelėje, bet jos taip pat gali turėti kitus elektroneigiamus atomus, tokius kaip azotas. Šie bazių tipai priklauso organinei chemijai, o tarp labiausiai paplitusių yra aminai.

Kas yra aminų grupė? R-NH ₂ . Prie azoto atomo yra nebebendrinate elektroninis pora, kuri gali, pavyzdžiui, OH ^- , deprotonate vandens molekulę:

RNH ₂ + H ₂ O <=> RNH ₃ ⁺ + OH ^-

Pusiausvyra yra kairėje, nes aminas, nors ir bazinis, yra daug silpnesnis nei OH ^- . Atminkite, kad reakcija yra panaši kaip ir amoniako molekulėje:

NH ₃ + H ₂ O <=> NH ₄ ⁺ + OH ^-

Tik tai, kad aminai negali sudaryti sudarydamas katijonus, NH ₄ ⁺ ; nors RNH ₃ ⁺ yra amonio katijonas su monosubstitucija.

Ar jis gali reaguoti su kitais junginiais? Taip, su tais, kurie turi pakankamai rūgštinį vandenilį, net jei reakcija nevyksta visiškai. T. y., Tik labai stiprus aminas reaguoja nesudaręs pusiausvyros. Taip pat, aminai gali dovanoti savo elektronų pora, išskyrus H rūšių (pavyzdžiui, alkilo radikalų: -CH ₃ ).

Bazės su aromatiniais žiedais

Aminai taip pat gali turėti aromatinius žiedus. Jei jo elektronų pora gali būti „prarasta“ žiedo viduje, nes žiedas pritraukia elektronų tankį, jo baziškumas sumažės. Kodėl? Kuo labiau lokalizuota ta pora struktūroje, tuo greičiau ji reaguos su elektronų neturtingomis rūšimis.

Pavyzdžiui, NH ₃ yra pagrindinis, nes jo elektronų pora niekur neina. Tas pats įvyksta su aminais, ar jie yra pirminė (RNH ₂ ), antrinės (R ₂ NH) arba tretinio (R ₃ N). Tai yra daugiau baziniai nei amoniakas, nes be to, kas ką tik paaiškinta, azotas pritraukia didesnį R pakaitalų elektroninį tankį, todėl padidėja δ-.

Bet kai yra aromatinis žiedas, minėta pora gali įgyti rezonansą jo viduje, todėl neįmanoma dalyvauti jungiantis su H ar kitomis rūšimis. Todėl aromatiniai aminai yra mažiau baziniai, nebent elektronų pora liktų pritvirtinta prie azoto (kaip ir su piridino molekulėmis).

Bazių pavyzdžiai

NaOH

Natrio hidroksidas yra viena iš plačiausiai naudojamų bazių visame pasaulyje. Jo panaudojimo galimybės yra nesuskaičiuojamos, tačiau iš jų galima paminėti jo naudojimą tam tikriems riebalams muilinti ir tokiu būdu sudaryti riebalų rūgščių (muilo) pagrindines druskas.

CH

Struktūriškai gali atrodyti, kad acetonas nepriima protonų (ar neperduoda elektronų), tačiau tai daro, nors ir yra labai silpna bazė. Taip yra todėl, kad elektroneigiamas O atomas traukia CH ₃ grupių elektronų debesis , pabrėždamas jo dviejų elektronų porų buvimą (: O :).

Šarminiai hidroksidai

Be NaOH, šarminių metalų hidroksidai taip pat yra stiprios bazės (išskyrus šiek tiek LiOH). Taigi, be kitų pagrindų, yra šie:

-KOH: kalio hidroksidas arba kaustinis kalis, jis yra vienas iš labiausiai naudojamų bazių laboratorijoje ar pramonėje dėl savo puikios nuriebalinimo galios.

-RbOH: rubidžio hidroksidas.

-CsOH: cezio hidroksidas.

-FrOH: francio hidroksidas, kurio baziškumas teoriškai laikomas vienu stipriausių kada nors žinomų.

Organinės bazės

-CH ₃ CH ₂ NH ₂ : etilamino.

-LiNH ₂ : ličio amidas. Kartu su natrio amidu, NaNH ₂ , jie yra viena stipriausių organinių bazių. Juose amido anijonas, NH ₂ ^- yra vieta, kad deprotonates vandens arba Reaguoja su rūgštimis.

-CH ₃ ONa: natrio metoksidas. Čia bazė yra anijonas, CH ₃ O ^- , kuris gali reaguoti su rūgštimis, kad metanolio, CH ₃ OH.

-Grignardo reagentai: jie turi metalo atomą ir halogeną, RMX. Šiuo atveju radikalas R yra bazė, bet ne tik todėl, kad jis pašalina rūgštinį vandenilį, bet todėl, kad jis atsisako savo elektronų poros, kurią dalijasi su metalo atomu. Pvz .: etilo magnio bromidas, CH ₃ CH ₂ MgBr. Jie yra labai naudingi organinėje sintezėje.

NaHCO

Kepimo soda naudojama rūgštingumui neutralizuoti švelniomis sąlygomis, pavyzdžiui, burnos viduje kaip priedą dantų pastos sudėtyje.

Nuorodos

1. „Merck KGaA“. (2018 m.). Organinės bazės. Paimta iš: sigmaaldrich.com
2. Vikipedija. (2018 m.). Bazės (chemija). Paimta iš: es.wikipedia.org
3. Chemija 1010. Rūgštys ir bazės: kas jie yra ir kur randami. . Paimta iš: cactus.dixie.edu
4. Rūgštys, bazės ir pH skalė. Paimta iš: 2.nau.edu
5. Bodnerio grupė. Rūgščių ir bazių apibrėžimai bei vandens vaidmuo. Paimta iš: chemed.chem.purdue.edu
6. Chemija „LibreTexts“. Bazės: savybės ir pavyzdžiai. Paimta iš: chem.libretexts.org
7. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. Rūgštyse ir bazėse. (ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
8. Helmenstinas, Todas. (2018 m. Rugpjūčio 04 d.). 10 bazių pavadinimai. Atgauta iš: thinkco.com