baze slabe sunt specii cu tendință mică de a dona electroni, de a se disocia în soluții apoase sau de a accepta protoni. Prisma cu care sunt analizate caracteristicile sale este guvernată de definiția apărută de studiile mai multor oameni de știință celebri.
De exemplu, conform definiției Bronsted-Lowry, o bază slabă este aceea care acceptă într-un ion reversibil (sau nul) un hidrogen H+. În apă, molecula sa de HDouăO este cel care donează un H+ la baza din jur. Dacă în loc de apă ar fi un HA acid slab, atunci baza slabă ar putea cu greu să o neutralizeze.
O bază puternică nu numai că neutralizează toți acizii din mediu, dar ar putea participa și la alte reacții chimice cu consecințe negative (și mortale)..
Din acest motiv, unele baze slabe, cum ar fi magnezia din lapte sau tablete de săruri de fosfat sau bicarbonat de sodiu, sunt utilizate ca antiacide (imaginea de sus).
Toate bazele slabe au în comun prezența unei perechi de electroni sau a unei sarcini negative stabilizate pe moleculă sau ion. Astfel, CO3- este o bază slabă împotriva OH-; iar baza care produce mai puțin OH- în disocierea sa (definiția lui Arrenhius) va fi cea mai slabă bază.
Indice articol
O bază slabă poate fi scrisă ca BOH sau B. Se spune că suferă disociere atunci când apar următoarele reacții cu ambele baze în fază lichidă (deși poate apărea în gaze sau chiar în solide):
BOH <=> B+ + Oh-
S + HDouăSAU <=> HB+ + Oh-
Rețineți că, deși ambele reacții pot părea diferite, ele au în comun producția de OH-. Mai mult, cele două disocieri stabilesc un echilibru, deci sunt incomplete; adică doar un procent din bază se disociază de fapt (ceea ce nu se întâmplă cu baze puternice precum NaOH sau KOH).
Prima reacție se „lipeste” mai strâns de definiția Arrenhius pentru baze: disocierea în apă pentru a da specii ionice, în special anionul hidroxil OH-.
În timp ce a doua reacție se supune definiției Bronsted-Lowry, deoarece B este protonat sau acceptă H+ a apei.
Cu toate acestea, cele două reacții, atunci când stabilesc un echilibru, sunt considerate disocieri de bază slabe.
Amoniacul este probabil cea mai comună bază slabă dintre toate. Disocierea sa în apă poate fi conturată după cum urmează:
NH3 (ac) + HDouăO (l) <=> NH4+ (ac) + OH- (ac)
Prin urmare, NH3 se încadrează în categoria bazelor reprezentate cu „B”.
Constanta de disociere a amoniacului, Kb, este dat de următoarea expresie:
Kb = [NH4+] [OH-] / [NH3]
Care la 25 ° C în apă este de aproximativ 1,8 x 10-5. Apoi calculând pK-ul săub aveți:
pKb = - log Kb
= 4,74
În disocierea NH3 Acesta primește un proton din apă, astfel încât apa poate fi considerată un acid conform lui Bronsted-Lowry.
Sarea formată în partea dreaptă a ecuației este hidroxid de amoniu, NH4OH, care este dizolvat în apă și nu este altceva decât amoniac apos. Din acest motiv, definiția Arrenhius pentru o bază este îndeplinită cu amoniac: dizolvarea sa în apă produce ioni NH4+ și OH-.
NH3 este capabil să doneze o pereche de electroni nepartajați situați pe atomul de azot; Aici intervine definiția lui Lewis pentru o bază, [H3N:].
Concentrația soluției apoase a metilaminei cu bază slabă (CH3NHDouă) este după cum urmează: [CH3NHDouă] înainte de disociere = 0,010 M; [CH3NHDouă] după disociere = 0,008 M.
Calculați Kb, pKb, pH-ul și procentul de ionizare.
Mai întâi ecuația disocierii sale în apă trebuie scrisă:
CH3NHDouă (ac) + HDouăO (l) <=> CH3NH3+ (ac) + OH- (ac)
Urmărind expresia matematică a lui Kb
Kb = [CH3NH3+] [OH-] / [CH3NHDouă]
În echilibru, este satisfăcut că [CH3NH3+] = [OH-]. Acești ioni provin din disocierea CH3NHDouă, deci concentrația acestor ioni este dată de diferența dintre concentrația de CH3NHDouă înainte și după disociere.
[CH3NHDouă]disociat = [CH3NHDouă]iniţială - [CH3NHDouă]Echilibru
[CH3NHDouă]disociat = 0,01 M - 0,008 M
= 0,002 M
Deci, [CH3NH3+] = [OH-] = 2 ∙ 10-3 M
Kb = (2 ∙ 10-3)Două M / (8 x 10-Două) M
= 5 ∙ 10-4
Calculat Kb, este foarte ușor să determinați pKb
pKb = - log Kb
pKb = - log 5 ∙ 10-4
= 3,301
Pentru a calcula pH-ul, deoarece este o soluție apoasă, pOH trebuie mai întâi calculat și scăzut din 14:
pH = 14 - pOH
pOH = - log [OH-]
Și din moment ce concentrația de OH este deja cunoscută-, calculul este direct
pOH = -log 2 ∙ 10-3
= 2,70
pH = 14 - 2,7
= 11,3
Pentru a-l calcula, trebuie să se determine cât din bază a fost disociată. Deoarece acest lucru a fost deja făcut în punctele anterioare, se aplică următoarea ecuație:
([CH3NH3+] / [CH3NHDouă]°) x 100%
Unde [CH3NHDouă]° este concentrația inițială a bazei și [CH3NH3+] concentrația acidului său conjugat. Calculând apoi:
Procentul de ionizare = (2 ∙ 10-3 / 1 ∙ 10-Două) x 100%
= 20%
-Bazele slabe de amină au un gust amar caracteristic, prezent în pește și care este neutralizat cu utilizarea lămâii..
-Au o constantă de disociere scăzută, motiv pentru care determină o concentrație scăzută de ioni în soluție apoasă. Nu fiind, din acest motiv, buni conducători de energie electrică.
-În soluție apoasă au un pH alcalin moderat, motiv pentru care schimbă culoarea hârtiei de turnesol de la roșu la albastru.
-Ele sunt în mare parte amine (baze organice slabe).
-Unele sunt bazele conjugate ale acizilor puternici.
-Bazele slabe moleculare conțin structuri capabile să reacționeze cu H+.
-Metilamină, CH3NHDouă, Kb = 5,0 ∙ 10-4, pKb = 3,30
-Dimetilamină, (CH3)DouăNH, Kb = 7,4 ∙ 10-4, pKb = 3,13
-Trimetilamină, (CH3)3N, Kb = 7,4 ∙ 10-5, pKb = 4,13
-Piridină, C5H5N, Kb = 1,5 ∙ 10-9, pKb = 8,82
-Anilina, C6H5NHDouă, Kb = 4,2 ∙ 10-10, pKb = 9,32.
Bazele azotate adenină, guanină, timină, citozină și uracil sunt baze slabe cu grupări amino, care fac parte din nucleotidele acizilor nucleici (ADN și ARN), unde se află informațiile pentru transmiterea ereditară.
Adenina, de exemplu, face parte din molecule precum ATP, principalul rezervor de energie al ființelor vii. În plus, adenina este prezentă în coenzime precum flavin adenil dinucleotidă (FAD) și nicotină adenil dinucleotidă (NAD), care sunt implicate în numeroase reacții de reducere a oxidării.
Următoarele baze slabe, sau care pot îndeplini o funcție ca atare, sunt ordonate în ordinea descrescătoare a basicității: NHDouă > OH- > NH3 > CN- > CH3GÂNGURI- > F- > NU3- > Cl- > Frate- > Eu- > ClO4-.
Localizarea bazelor conjugate ale hidracizilor în secvența dată indică faptul că cu cât este mai mare rezistența acidului, cu atât este mai mică rezistența bazei sale conjugate..
De exemplu, anionul I- este o bază extrem de slabă, în timp ce NHDouă este cel mai puternic din serie.
Pe de altă parte, în cele din urmă, basicitatea unor baze organice comune poate fi aranjată după cum urmează: alcoxid> amine alifatice ≈ fenoxizi> carboxilați = amine aromatice ≈ amine heterociclice.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.