Svake baser dissosiasjon, egenskaper og eksempler



den svake baser de er arter med liten tendens til å donere elektroner, dissosiere i vandige løsninger eller akseptere protoner. Prismet som dets egenskaper analyseres styres av den definisjonen som kom fram fra studier av flere kjente forskere.

For eksempel, ifølge Bronsted-Lowry-definisjonen, er en svak base en som aksepterer en meget reversibel (eller null) hydrogenjon H+. I vann er dets H-molekyl2Eller er den som donerer en H+ til den omkringliggende basen. Hvis i stedet for vann var en svak syre HA, kunne den svake basen knapt nøytralisere den.

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

Det er derfor at noen svake baser, som melkmagnesia eller fosfatsalter eller natriumbikarbonat, brukes som antacida (toppbilde).

Alle svake baser har til felles tilstedeværelsen av et par elektroner eller en negativ ladning stabilisert i molekylet eller ionet. Dermed er 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.

index

  • 1 Dissociation
    • 1.1 Ammoniak
    • 1.2 Beregningseksempel
  • 2 Egenskaper
  • 3 eksempler
    • 3.1 aminer
    • 3.2 nitrogenholdige baser
    • 3,3 konjugerte baser
  • 4 referanser

dissosiasjon

En svak base kan skrives som BOH eller B. Det sies at den gjennomgår en dissosiasjon når følgende reaksjoner forekommer i flytende fase med begge baser (selv om det kan forekomme i gasser eller til og med faste stoffer):

BOH <=> B+ + OH-

B + H2O <=> HB+ + OH-

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

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

Mens den andre reaksjonen overholder definisjonen av Bronsted-Lowry, siden B er protonando eller aksepterer H+ av vann.

Imidlertid regnes de to reaksjonene, når de oppretter en balanse, for dissociations av en svak base.

ammoniac

Ammoniak er kanskje den vanligste svake basen av alle. Dissensjonering i vann kan skematiseres på følgende måte:

NH3 (ac) + H2O (l)   <=>   NH4+ (ac) + OH- (Aq)

Derfor er NH3 går inn i kategorien av baser representert med 'B'.

Kondensasjonskonstanten for ammoniakk, Kb, er gitt av følgende uttrykk:

Kb = [NH4+] [OH-] / [NH3]

Som ved 25 ° C i vann er ca 1,8 x 10-5. Beregner deretter din pKb du har:

pKb = - logg Kb

= 4,74

I dissociation av NH3 Dette mottar en proton fra vann, så det kan betraktes som vann som en syre ifølge Bronsted-Lowry.

Saltet dannet på høyre side av ligningen er ammoniumhydroksyd, NH4OH, som er oppløst i vann og er ingenting annet enn vandig ammoniakk. Det er av denne grunn at definisjonen av Arrenhius for en base er oppfylt med ammoniakk: dets oppløsning i vann gir NH-ioner4+ og OH-.

NH3 er i stand til å donere et par elektroner uten deling lokalisert i nitrogenatomet; Det er her Lewis-definisjonen for en base kommer inn, [H3N].

Beregningseksempel

Konsentrasjonen av den vandige oppløsningen av den svake basen metylamin (CH3NH2) er følgende: [CH3NH2] før dissosiasjon = 0,010 M; [CH3NH2] etter dissosiasjon = 0,008 M.

Beregn Kb, pKb, pH og prosentandel av ionisering.

Kb

Først må ligningen av dissosiasjonen i vann skrives:

CH3NH2 (ac) + H2O (l)    <=>     CH3NH3+ (ac) + OH- (Aq)

Neste av det matematiske uttrykket for Kb 

Kb = [CH3NH3+] [OH-] / [CH3NH2]

I likevekt oppfylles det at [CH3NH3+] = [OH-]. Disse ionene kommer fra dissociasjonen av CH3NH2, så konsentrasjonen av disse ionene er gitt av forskjellen mellom konsentrasjonen av CH3NH2 før og etter dissociating.

[CH3NH2]disassociated = [CH3NH2]initial - [CH3NH2]balanse

[CH3NH2]disassociated = 0,01 M - 0,008 M

= 0,002 M

Deretter [CH3NH3+] = [OH-] = 2 × 10-3 M

Kb = (2 × 10-3)2 M / (8 × 10-2) M

= 5 ∙ 10-4

pKb

Beregnet Kb, Det er veldig enkelt å bestemme pKb

pKb = - logg Kb

pKb = - logg 5 ∙ 10-4

= 3,301

pH-

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

pH = 14 - pOH

pOH = - log [OH-]

Og som OH-konsentrasjonen er allerede kjent-, beregningen er direkte

pOH = -log 2 ∙ 10-3

= 2,70

pH = 14-2,7

= 11,3

Ioniseringsprosent

For å beregne det, må det avgjøre hvor mye av basen som er dissosiert. Som dette allerede var gjort i de forrige punktene, gjelder følgende ligning:

([CH3NH3+] / [CH3NH2]°) x 100%

Hvor [CH3NH2]° er den opprinnelige konsentrasjonen av basen, og [CH3NH3+] konsentrasjonen av dens konjugerte syre. Beregner da:

Ioniseringsprosent = (2 × 10-3 / 1 ∙ 10-2) x 100%

= 20%

egenskaper

-De svake basene aminer har en karakteristisk bitter smak, som er tilstede i fisk, og som er nøytralisert ved bruk av sitron.

-De har en lav dissosiasjonskonstant, og derfor forårsaker de en lav konsentrasjon av ioner i vandig løsning. Ikke for å være god ledere av elektrisitet.

-I vandig oppløsning produserer de en moderat alkalisk pH, slik at de endrer fargen på litmuspapiret fra rød til blå.

-De er for det meste aminer (svake organiske baser).

-Noen er de konjugerte basene av sterke syrer.

-De svake molekylære basene inneholder strukturer som er i stand til å reagere med H+.

eksempler

aminer

-Metylamin, CH3NH2, Kb = 5,0 × 10-4, pKb = 3,30

-Dimetylamin, (CH3)2NH, Kb = 7,4 × 10-4, pKb = 3,13

-Trimetylamin, (CH3)3N, Kb = 7,4 × 10-5, pKb = 4,13

-Pyridin, C5H5N, Kb = 1,5 × 10-9, pKb = 8,82

-Aniline, C6H5NH2, Kb = 4,2 ∙ 10-10, pKb = 9,32.

Nitrogen baser

Den nitrogenholdige baser adenin, guanin, tymin, cytosin og uracil er svake baser med aminogrupper som er en del av nukleotidene av nukleinsyrer (DNA og RNA), hvor den informasjon ligger arvelig overførings.

Adenin, for eksempel, er en del av molekyler som ATP, den viktigste energibeholderen til levende vesener. Videre er til stede i koenzymer som flavin dinukleotid adenylat (FAD) og adenyl nicotin-dinukleotid (NAD), som er involvert i en rekke oxydasjons- og reduksjonsreaksjoner adenin.

Konjugerte baser

Følgende svake baser, eller som kan oppfylle en funksjon som sådan, er bestilt i avtagende rekkefølge av basicitet: NH2 > OH- > NH3 > CN- > CH3COO- > F- > NEI3- > Cl- > Br- > Jeg- > ClO4-.

Plasseringen av konjugatbaser av hydroksidene i den angitte sekvens indikerer at jo større styrken av syren, jo lavere vil være styrken av dens konjugatbase..

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

Videre er endelig, basisiteten av noen vanlige organiske baser kan bestilles på følgende måte: alkoksyd-> alifatiske aminer ≈ fenoksyder> karboksylater = aromatiske aminer ≈ heterosykliske aminer.

referanser

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utgave). CENGAGE Learning.
  2. Lleane Nieves M. (24. mars 2014). Syrer og baser. [PDF]. Hentet fra: uprh.edu
  3. Wikipedia. (2018). Svak base. Hentet fra: en.wikipedia.org
  4. Redaksjonelt lag (2018). Styrken til en base og grunnleggende dissosiasjonskonstant. iquimicas. Gjenopprettet fra: iquimicas.com
  5. Chung P. (22. mars 2018). Svake syrer og baser. Kjemi Libretexts. Hentet fra: chem.libretexts.org