Charakteristické základy a příklady

základny jsou to všechny chemické sloučeniny, které mohou přijmout protony nebo darovat elektrony. V přírodě nebo uměle se vyskytují anorganické i organické báze. Proto lze předpokládat jeho chování u mnoha molekul nebo iontových pevných látek.

To, co odlišuje základ od ostatních chemických látek, je však jeho výrazná tendence darovat elektrony například před druhy s nízkou elektronickou hustotou. To je možné pouze v případě, že je umístěn elektronický pár. Jako důsledek tohoto, základy mají oblasti bohaté na elektrony, δ-.

Jaké organoleptické vlastnosti umožňují identifikovat zásady? Jsou to obvykle žíravé látky, které způsobují těžké popáleniny prostřednictvím fyzického kontaktu. Zároveň mají pocit mýdla a snadno rozpouštějí tuky. Kromě toho jsou jeho příchutě hořké.

Kde jsou v každodenním životě? Komerčním a rutinním zdrojem bází jsou čisticí prostředky, od detergentů, po toaletní mýdla. Z tohoto důvodu obraz některých bublin suspendovaných ve vzduchu může pomoci zapamatovat si základy, i když za nimi je mnoho fyzikálně-chemických jevů..

Mnoho bází vykazuje zcela odlišné vlastnosti. Například, někteří vydávají nevolnost a intenzivní pachy, jako to organických aminů. Jiní, jako například amoniak, pronikají a dráždí. Mohou to být také bezbarvé kapaliny nebo iontové bílé pevné látky.

Nicméně, všechny základy mají něco společného: reagují s kyselinami, produkují rozpustné soli v polárních rozpouštědlech, jako je voda.

Index

• 1 Charakteristiky základů
  • 1.1 Uvolnění OH-
  • 1.2 Mají atomy dusíku nebo substituenty, které přitahují elektronickou hustotu
  • 1.3 Indikátory acidobasické báze změňte na barvy s vysokým pH
• 2 Příklady bází
  • 2,1 NaOH
  • 2,2 CH3OCH3
  • 2.3 Alkalické hydroxidy
  • 2.4 Organické báze
  • 2,5 NaHC03
• 3 Odkazy

Charakteristiky základů

Kromě výše uvedených, jaké specifické vlastnosti by měly mít všechny základy? Jak mohou přijmout protony nebo darovat elektrony? Odpověď spočívá v elektronegativitě atomů molekuly nebo iontu; a mezi všemi z nich je převládající kyslík, zejména když se nachází jako oxidový ion, OH^-.

Uvolňují OH^-

Pro začátek, OH^- To může být přítomné v mnoha sloučeninách, hlavně v hydroxidech kovu, protože ve společnosti kovů inklinuje k “chňapnout” protony tvořit vodu. Základem tedy může být jakákoliv látka, která uvolňuje tento ion v roztoku prostřednictvím rovnováhy rozpustnosti:

M (OH)₂ <=> M²⁺ + 2OH^-

Je-li hydroxid velmi rozpustný, rovnováha je zcela přemístěna napravo od chemické rovnice a mluví se o silné bázi. M (OH)₂ , místo toho je to slabá báze, protože zcela neuvolňuje své OH ionty^- ve vodě Jednou OH^- Může dojít k neutralizaci jakékoliv kyseliny, která je v jejím okolí:

OH^- + HA => A^- + H₂O

A tak OH^- deprotonuje kyselinu HA za vzniku vody. Proč? Vzhledem k tomu, že atom kyslíku je velmi elektronegativní a také má nadměrnou elektronickou hustotu v důsledku záporného náboje.

O má tři páry volných elektronů a může darovat některý z nich atomu H s částečným kladným nábojem δ +. Reakce také podporuje velká energetická stabilita molekuly vody. Jinými slovy: H₂Nebo je mnohem stabilnější než HA, a pokud je to pravda, dojde k neutralizační reakci.

Konjugované báze

A co OH^- a A^-? Oba jsou základy, s rozdílem, že A^- je konjugovaná báze kyseliny HA. Kromě toho, A^- je mnohem slabší než OH^-. Odtud je dosaženo následujícího závěru: základ reaguje na generování slabší.

Základna _Silný + Kyselina _Silný => Základna _Slabý + Kyselina _Slabý

Jak je vidět z obecné chemické rovnice, totéž platí pro kyseliny.

Konjugovaná báze A^- Můžete deprotonovat molekulu v reakci známé jako hydrolýza:

A^- + H₂O <=> HA + OH^-

Na rozdíl od OH^-, vytváří rovnováhu při neutralizaci vodou. Opět je to proto, že A^- je mnohem slabší báze, ale dostatečná pro změnu pH roztoku.

Proto všechny ty soli, které obsahují A^- jsou známé jako bazické soli. Příkladem je uhličitan sodný, Na₂CO₃, který po rozpuštění zalkalizuje roztok hydrolytickou reakcí:

CO₃^2- + H₂O <=> HCO₃^- + OH^-

Mají atomy dusíku nebo substituenty, které přitahují elektronickou hustotu

Báze není jen o iontových pevných látkách s anionty OH^- ve své krystalové mřížce, ale můžete mít i jiné elektronegativní atomy jako dusík. Tento typ bází patří k organické chemii a mezi nejběžnější patří aminy.

Co je aminoskupina? R-NH₂. Na atomu dusíku je elektronický pár bez sdílení, který může, stejně jako OH^-, deprotonovat molekulu vody:

R-NH₂ + H₂O <=> RNH₃⁺ + OH^-

Rovnováha je velmi posunutá doleva, protože amin, i když je bazický, je mnohem slabší než OH^-. Všimněte si, že reakce je podobná reakci uvedené pro molekulu amoniaku:

NH₃ + H₂O <=> NH₄⁺ + OH^-

Pouze to, že aminy nemohou správně tvořit kation, NH₄⁺; ačkoliv RNH₃⁺ je amoniový kation s monosubstitucí.

A může reagovat s jinými sloučeninami? Ano, s každým, kdo má dostatečně kyselý vodík, i když se reakce nevyskytuje úplně. To znamená, že pouze velmi silný amin reaguje bez ustavení rovnováhy. Podobně mohou aminy darovat svůj elektronový pár jiným druhům než H (jako alkylové radikály: -CH₃).

Báze s aromatickými kruhy

Aminy mohou mít také aromatické kruhy. Pokud se jeho pár elektronů "může ztratit" uvnitř kruhu, protože přitahuje elektronickou hustotu, pak se jeho zásaditost sníží. Proč? Vzhledem k tomu, že čím více je tento pár uvnitř struktury, tím rychleji bude reagovat s elektronem chudými druhy.

Například NH₃ Je to základní, protože váš elektronový pár nemá kam jít. Stejným způsobem se to děje s aminy, buď primárními (RNH₂), sekundární (R₂NH) nebo terciární (R₃N) Tito jsou více základní než amoniak protože, kromě výše, dusík přitahuje vyšší elektronové hustoty R substituentů, tak zvyšovat?-.

Ale když je aromatický kruh, může tento pár vstoupit do rezonance uvnitř něj, což znemožňuje účast na tvorbě vazeb s H nebo jinými druhy. Proto mají aromatické aminy tendenci být méně bazické, pokud elektronový pár nezůstane fixován na dusíku (jako u molekuly pyridinu).

Ukazatele acidobazické teploty změňte na barvy s vysokým pH

Bezprostředním důsledkem bází je to, že se rozpustí v jakémkoliv rozpouštědle a v přítomnosti indikátoru acidobazická reakce získají barvy, které odpovídají vysokým hodnotám pH..

Nejznámějším případem je fenolftalein. Při pH nad 8 se roztok s fenolftaleinem, ke kterému se přidává báze, zbarví do intenzivní červeno-fialové barvy. Stejný experiment lze opakovat s celou řadou ukazatelů.

Příklady zásad

NaOH

Hydroxid sodný je jednou z nejpoužívanějších bází na světě. Její aplikace jsou nesčetné, ale mezi nimi lze zmínit jeho použití pro zmýdelnění některých tuků a tím i výrobu zásaditých solí mastných kyselin (mýdla).

CH₃OCH₃

Strukturálně se zdá, že aceton nepřijímá protony (nebo daruje elektrony), a přesto je to velmi slabá báze. Je to proto, že elektronegativní atom O přitahuje elektronické mraky skupin CH₃, zdůrazňující přítomnost dvou párů elektronů (: O :).

Alkalické hydroxidy

Kromě NaOH jsou hydroxidy alkalických kovů také silné zásady (s výjimkou LiOH). Mezi další zásady tedy patří:

-KOH: hydroxid draselný nebo hydroxid draselný je jednou ze zásad, které se v laboratoři nebo v průmyslu nejvíce používají v důsledku velké odmašťovací schopnosti..

-RbOH: hydroxid rubidný.

-CsOH: hydroxid cesný.

-Hydroxid vápenatý, jehož zásaditost je teoreticky považována za jednu z nejsilnějších dosud známých látek.

Organické báze

-CH₃CH₂NH₂: ethylamin.

-LiNH₂: amid lithný. Spolu s amidem sodným, NaNH₂, jsou jednou z nejsilnějších organických bází. V nich amiduro anion, NH₂^- je báze, která deprotonuje vodu nebo reaguje s kyselinami.

-CH₃ONa: methoxid sodný. Základem je anion CH₃O^-, který může reagovat s kyselinami za vzniku methanolu, CH₃OH.

-Grignardova činidla: mají kovový atom a halogen, RMX. V tomto případě je radikál R bází, ale ne proto, že by pohlcoval kyselý vodík, ale protože se vzdává svého páru elektronů, který sdílí s atomem kovu. Například: ethylmagnesiumbromid, CH₃CH₂MgBr. Jsou velmi užitečné v organické syntéze.

NaHCO₃

Hydrogenuhličitan sodný se používá k neutralizaci kyselosti v mírných podmínkách, například v ústech jako přísada do zubních past..

Odkazy

1. Merck KGaA. (2018). Organické zásady. Převzato z: sigmaaldrich.com
2. Wikipedia. (2018). Základy (chemie). Převzato z: en.wikipedia.org
3. Chemie 1010. Kyseliny a zásady: Jaké jsou a kde jsou nalezeny. [PDF] Převzato z: cactus.dixie.edu
4. Kyseliny, zásady a hodnota pH. Převzato z: 2.nau.edu
5. Skupina Bodner. Definice kyselin a bází a role vody. Převzato z: chemed.chem.purdue.edu
6. Chemie LibreTexts. Báze: Vlastnosti a příklady. Převzato z: chem.libretexts.org
7. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chemie In Kyseliny a zásady. (čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
8. Helmenstine, Todd. (4. srpna 2018). Názvy 10 bází. Citováno z: thoughtco.com