Charakteristické základy a príklady



základy sú to všetky chemické zlúčeniny, ktoré môžu prijímať protóny alebo darovať elektróny. V prírode alebo umelo sa vyskytujú anorganické aj organické zásady. Preto je možné predpokladať jeho správanie pri mnohých molekulách alebo iónových pevných látkach.

Čo však odlišuje bázu od zvyšku chemických látok, je jej výrazná tendencia darovať elektróny napr. Pred druhmi chudobnými na elektronickú hustotu. To je možné len v prípade, že sa nachádza elektronický pár. V dôsledku toho majú bázy oblasti bohaté na elektróny δ-.

Aké organoleptické vlastnosti umožňujú identifikovať zásady? Zvyčajne sú to žieravé látky, ktoré spôsobujú ťažké popáleniny prostredníctvom fyzického kontaktu. Zároveň majú pocit mydla a rozpúšťajú tuky ľahko. Okrem toho sú jeho chute horké.

Kde sú v každodennom živote? Komerčným a rutinným zdrojom báz sú čistiace prostriedky, od detergentov, po toaletné mydlá. Z tohto dôvodu môže obraz niektorých bublín suspendovaných vo vzduchu pomôcť zapamätať si základy, aj keď za nimi existuje mnoho fyzikálno-chemických javov..

Mnohé bázy vykazujú úplne odlišné vlastnosti. Napríklad, niektorí vydávajú nevoľnosť a intenzívny zápach, podobne ako organické amíny. Iné, napr. Amoniak, prenikajú a dráždia. Môžu to byť aj bezfarebné kvapaliny alebo iónové biele pevné látky.

Všetky bázy však majú niečo spoločné: reagujú s kyselinami, produkujú rozpustné soli v polárnych rozpúšťadlách, ako je voda.

index

  • 1 Charakteristiky báz
    • 1.1 Uvoľnenie OH-
    • 1.2 Majú atómy dusíka alebo substituenty, ktoré priťahujú elektronickú hustotu
    • 1.3 Indikátory kyslej bázy nastavte na farby s vysokým pH
  • 2 Príklady báz
    • 2,1 NaOH
    • 2,2 CH3OCH3
    • 2.3 Alkalické hydroxidy
    • 2.4 Organické zásady
    • 2,5 NaHC03
  • 3 Odkazy

Charakteristiky báz

Okrem vyššie uvedených, aké špecifické charakteristiky by mali mať všetky základy? Ako môžu prijať protóny alebo darovať elektróny? Odpoveď spočíva v elektronegativite atómov molekuly alebo iónu; a medzi všetkými z nich je prevládajúci kyslík, najmä keď sa nachádza ako oxidový ión, OH-.

Uvoľňujú OH-

Ak chcete začať, OH- Môže byť prítomný v mnohých zlúčeninách, najmä v hydroxidoch kovov, pretože v spoločnosti kovov má tendenciu "schmatnúť" protóny, aby vytvorili vodu. Báza teda môže byť akákoľvek látka, ktorá uvoľňuje tento ión v roztoku prostredníctvom rovnováhy rozpustnosti:

M (OH)2 <=> M2+ + 2OH-

Ak je hydroxid veľmi rozpustný, rovnováha je úplne vytesnená napravo od chemickej rovnice a hovorí sa o silnej báze. M (OH)2 , namiesto toho je to slabá báza, pretože neuvoľňuje úplne svoje OH ióny- vo vode Akonáhle OH- Môže dôjsť k neutralizácii akejkoľvek kyseliny, ktorá sa nachádza v jej okolí:

OH- + HA => A- + H2O

A tak OH- deprotonuje kyselinu HA na transformáciu do vody. Prečo? Pretože atóm kyslíka je veľmi elektronegatívny a tiež má nadmernú elektronickú hustotu v dôsledku záporného náboja.

O má tri páry voľných elektrónov a môže darovať ktorýkoľvek z nich atómu H s čiastočným pozitívnym nábojom δ +. Podobne veľká energetická stabilita molekuly vody podporuje reakciu. Inými slovami: H2Alebo je oveľa stabilnejšia ako HA, a ak je to pravda, nastane neutralizačná reakcia.

Konjugované bázy

A čo OH- a A-? Obidva sú základy, s tým rozdielom, že A- je konjugovaná báza kyseliny HA. Okrem toho, A- je omnoho slabšia báza ako OH-. Odtiaľ sa dosiahol nasledujúci záver: báza reaguje na vytvorenie slabšieho.

základ silný + kyselina silný => Základňa slabý + kyselina slabý

Ako je možné vidieť vo všeobecnej chemickej rovnici, to isté platí pre kyseliny.

Konjugovaná báza A- Môžete deprotonovať molekulu v reakcii známej ako hydrolýza:

- + H2O <=> HA + OH-

Na rozdiel od OH-, vytvára rovnováhu, keď je neutralizovaná vodou. Opäť je to preto, že A- je oveľa slabšia báza, ale dosť na to, aby sa dosiahla zmena pH roztoku.

Preto všetky tie soli, ktoré obsahujú A- sú známe ako zásadité soli. Príkladom je uhličitan sodný, Na2CO3, ktorý po rozpustení zalkalizuje roztok hydrolytickou reakciou:

CO32- + H2O <=> HCO3- + OH-

Majú atómy dusíka alebo substituenty, ktoré priťahujú elektronickú hustotu

Báza nie je len o iónových tuhých látkach s OH aniónmi- vo vašej kryštálovej mriežke, ale môžete mať aj iné elektronegatívne atómy ako dusík. Tento typ bázy patrí do organickej chémie a medzi najbežnejšie patria amíny.

Čo je aminoskupina? R-NH2. Na atóme dusíka je elektronický pár bez zdieľania, ktorý môže, rovnako ako OH-, deprotonovať molekulu vody:

R-NH2 + H2O <=> SB3+ + OH-

Rovnováha je veľmi posunutá doľava, pretože amín, aj keď bázický, je omnoho slabší ako OH-. Všimnite si, že reakcia je podobná reakcii uvedenej pre molekulu amoniaku:

NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-

Len to, že amíny nemôžu správne tvoriť katión, NH4+; hoci RNH3+ je amóniový katión s monosubstitúciou.

A môže reagovať s inými zlúčeninami? Áno, s každým, kto má dostatočne kyslý vodík, aj keď sa reakcia nevyskytuje úplne. To znamená, že iba veľmi silný amín reaguje bez vytvorenia rovnováhy. Podobne, amíny môžu darovať svoj elektronový pár iným druhom ako H (ako alkylové radikály: -CH3).

Bázy s aromatickými kruhmi

Amíny môžu mať tiež aromatické kruhy. Ak sa jeho pár elektrónov môže "stratiť" vo vnútri kruhu, pretože priťahuje elektronickú hustotu, potom sa jeho zásaditosť zníži. Prečo? Pretože čím viac je tento pár lokalizovaný v štruktúre, tým rýchlejšie bude reagovať s druhmi chudobnými na elektróny.

Napríklad NH3 Je to základné, pretože váš elektronový pár nemá kam ísť. Rovnakým spôsobom sa to stane s amínmi, buď primárnymi (RNH2), sekundárne (R2NH) alebo terciárny (R3N). Tieto sú bázickejšie ako amoniak, pretože okrem vyššie uvedeného, ​​dusík priťahuje vyššie elektrónové hustoty substituentov R, čím sa zvyšuje δ.-.

Ale keď je aromatický kruh, tento pár môže v ňom vstúpiť do rezonancie, čo znemožňuje účasť na tvorbe väzieb s H alebo inými druhmi. Preto majú aromatické amíny tendenciu byť menej zásadité, pokiaľ elektrónový pár nezostane fixovaný na dusíku (ako v prípade molekuly pyridínu)..

Indikátory kyslej bázy zmeňte na farby s vysokým pH

Bezprostredným dôsledkom báz je rozpustenie v akomkoľvek rozpúšťadle a za prítomnosti indikátora kyslej bázy, ktoré získajú farby, ktoré zodpovedajú vysokým hodnotám pH..

Najznámejším prípadom je fenolftaleín. Pri pH nad 8 sa roztok s fenolftaleínom, ku ktorému sa pridáva báza, zafarbí intenzívnou červeno-fialovou farbou. Rovnaký experiment sa môže opakovať so širokým rozsahom ukazovateľov.

Príklady báz

NaOH

Hydroxid sodný je jednou z najpoužívanejších báz na svete. Jeho aplikácie sú nespočetné, ale medzi nimi možno spomenúť jeho použitie na zmydelnenie niektorých tukov a tým na výrobu zásaditých solí mastných kyselín (mydiel).

CH3OCH3

Štruktúrne sa zdá, že acetón neprijíma protóny (alebo daruje elektróny), a napriek tomu to robí, aj keď je to veľmi slabý základ. Je to preto, že elektronegatívny atóm O priťahuje elektronické mraky skupín CH3, zdôrazňujúc prítomnosť jeho dvoch párov elektrónov (: O :).

Alkalické hydroxidy

Okrem NaOH sú hydroxidmi alkalických kovov tiež silné zásady (s výnimkou LiOH). Medzi ďalšie zásady teda patria:

-KOH: hydroxid draselný alebo hydroxid draselný, je jednou z báz najpoužívanejších v laboratóriu alebo v priemysle vďaka svojej veľkej odmasťovacej schopnosti.

-RbOH: hydroxid rubidný.

-CsOH: hydroxid cézny.

-Hydroxid vápenatý, ktorého zásaditosť sa teoreticky považuje za jednu z najsilnejších známych.

Organické zásady

-CH3CH2NH2: etylamín.

-Linh2: amid lítny. Spolu s amidom sodným, NaNH2, sú jednou z najsilnejších organických báz. V nich amiduro anión, NH2- je báza, ktorá deprotonuje vodu alebo reaguje s kyselinami.

-CH3ONa: metoxid sodný. Základom je tu aniont CH3O-, ktorý môže reagovať s kyselinami za vzniku metanolu, CH3OH.

-Grignardove činidlá: majú kovový atóm a halogén, RMX. V tomto prípade je radikál R bázou, ale nie preto, že by zachytil vodíkový atóm kyseliny, ale preto, že sa vzdáva svojho páru elektrónov, ktorý zdieľa s atómom kovu. Napríklad: etylmagnéziumbromid, CH3CH2MgBr. Sú veľmi užitočné pri organickej syntéze.

hydrogénuhličitan sodný3

Hydrogenuhličitan sodný sa používa na neutralizáciu kyslosti v miernych podmienkach, napríklad vo vnútri úst ako aditíva v zubných pastách..

referencie

  1. Merck KGaA. (2018). Organické zásady. Prevzaté z: sigmaaldrich.com
  2. Wikipedia. (2018). Bázy (chémia). Prevzaté z: en.wikipedia.org
  3. Chémia 1010. Kyseliny a zásady: aké sú a kde sa nachádzajú. [PDF]. Prevzaté z: cactus.dixie.edu
  4. Kyseliny, zásady a pH. Prevzaté z: 2.nau.edu
  5. Skupina Bodner. Definície kyselín a báz a úloha vody. Prevzaté z: chemed.chem.purdue.edu
  6. Chémia LibreTexts. Bázy: Vlastnosti a príklady. Prevzaté z: chem.libretexts.org
  7. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chémia v Kyseliny a zásady. (štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
  8. Helmenstine, Todd. (4. augusta 2018). Názvy 10 báz. Zdroj: thinkco.com