בסיסים ודוגמאות

ה בסיסים כל אלה הם חומרים כימיים שיכולים לקבל פרוטונים או לתרום אלקטרונים. בטבע או באופן מלאכותי יש בסיסים אורגניים אורגניים. לכן, ההתנהגות שלו יכול להיות צפוי עבור מולקולות רבות או מוצקים יוניים.

עם זאת, מה שמבדיל את הבסיס משאר החומרים הכימיים הוא נטייה ניכרת לתרום אלקטרונים מול, למשל, מינים עניים בצפיפות האלקטרונית. זה אפשרי רק אם זוג אלקטרונית ממוקם. כתוצאה מכך, הבסיסים יש אזורים עשירים אלקטרונים, δ-.

מה המאפיינים organoleptic לאפשר את הבסיסים להיות מזוהה? הם בדרך כלל חומרים מאכל, אשר לגרום כוויות קשות באמצעות מגע פיזי. יחד עם זאת, יש להם תחושה סבון, והם ממיסים שומנים בקלות. בנוסף, טעמיה הם מרירים.

היכן הם בחיי היומיום? מקור מסחרי ושגרתי של הבסיסים הוא ניקוי מוצרים, מ דטרגנטים, כדי סבונים טואלט. מסיבה זו הדימוי של כמה בועות תלוי באוויר יכול לעזור לזכור את הבסיסים, למרות שמאחוריהם יש הרבה תופעות פיזיקליות מעורב..

בסיסים רבים מציגים מאפיינים שונים לחלוטין. לדוגמה, כמה לתת את הריח מבחיל אינטנסיבי, כמו זה של אמינים אורגניים. אחרים, לעומת זאת, כמו אמוניה, חודרים ומרגיזים. הם יכולים גם להיות נוזלים חסרי צבע, או מוצקים לבנים יוניים.

עם זאת, כל הבסיסים יש משהו במשותף: הם מגיבים עם חומצות, לייצר מלחים מסיסים ממיסים קוטביים, כגון מים.

אינדקס

• 1 מאפייני הבסיסים
  • 1.1 שחרור OH-
  • 1.2 יש להם אטומי חנקן או תחליפים שמושכים צפיפות אלקטרונית
  • 1.3 סובבו את מחווני הבסיס החומצי לצבעי pH גבוהים
• 2 דוגמאות לבסיסים
  • 2.1 NaOH
  • 2.2 CH3OCH3
  • 2.3 הידרוקסידים אלקליין
  • 2.4 בסיסים אורגניים
  • 2.5 NaHCO3
• 3 הפניות

מאפייני הבסיסים

מלבד האמור לעיל, אילו מאפיינים ספציפיים יש את כל הבסיסים? איך הם יכולים לקבל פרוטונים או לתרום אלקטרונים? התשובה נעוצה בחשמליות האלקטרונית של האטומים של המולקולה או היון; ובין כולם, החמצן הוא השולט, במיוחד כאשר הוא נמצא כמו יון oxidyl, OH^-.

הם משחררים OH^-

ראשית, OH^- זה יכול להיות נוכח תרכובות רבות, בעיקר hydroxides מתכת, כי בחברה של מתכות נוטה "לחטוף" פרוטונים כדי ליצור מים. לכן, בסיס יכול להיות כל חומר משחרר יון זה פתרון באמצעות מאזן של מסיסות:

M (OH)₂ <=> M²⁺ + 2OH^-

אם הידרוקסיד מסיס מאוד, שיווי המשקל מופנה לחלוטין לימין של משוואה כימית בסיס חזק הוא דיבר. M (OH)₂ , במקום זאת, הוא בסיס חלש, שכן הוא אינו משחרר לחלוטין את יונים OH שלו^- במים לאחר OH^- זה קורה יכול לנטרל כל חומצה כי הוא בסביבתה:

הו^- + HA => A^- + ח₂הו

וכך OH^- deprotonates HA חומצה להפוך למים. למה? כי אטום החמצן הוא electronegative מאוד וגם, יש עודף של צפיפות אלקטרונית בשל תשלום שלילי.

O יש שלושה זוגות של אלקטרונים חופשיים, והוא יכול לתרום כל אחד מהם אטום H עם חיוב חיובי חלקית, δ +. כמו כן, היציבות האנרגטית הגדולה של מולקולת המים מעדיפה את התגובה. במילים אחרות: H₂או שזה הרבה יותר יציב מאשר HA, וכאשר זה נכון, תגובת הניטרול תתרחש.

בסיסים משועבדים

ומה עם OH^- א^-? שניהם בסיסים, עם ההבדל כי א^- הוא בסיס מצומד של חומצה HA. בנוסף, א^- הוא בסיס הרבה יותר חלש מאשר OH^-. מכאן מגיעים למסקנה הבאה: בסיס מגיב ליצור חלש.

בסיס _חזק + חומצה _חזק => בסיס _חלש + חומצה _חלש

כפי שניתן לראות במשוואה הכימית הכללית, כך גם לגבי חומצות.

בסיס מצומד א^- אתה יכול deprotonate מולקולה בתגובת הידועה בשם הידרוליזה:

א^- + ח₂הו <=> HA + OH^-

עם זאת, בניגוד OH^-, קובע איזון כאשר מנטרלים עם מים. שוב זה בגלל A^- הוא בסיס חלש הרבה יותר, אבל מספיק כדי לייצר שינוי ב- pH של הפתרון.

לכן, כל אלה מלחים המכילים א^- הם ידועים כמו מלחים בסיסיים. דוגמה לכך היא סודיום פחמתי, Na₂CO₃, אשר לאחר הפירוק מבסס את הפתרון על ידי התגובה הידרוליזה:

CO₃^2- + ח₂הו <=> HCO₃^- + הו^-

יש להם אטומי חנקן או תחליפים שמושכים צפיפות אלקטרונית

בסיס הוא לא רק על מוצקים יוניים עם אניונים OH^- ב סריג קריסטל שלך, אבל אתה יכול גם יש אטומים electronegative אחרים כמו חנקן. זה סוג של בסיסים שייכים לכימיה אורגנית, ובין הנפוצים ביותר הם האמינים.

מהי קבוצת אמין? R-NH₂. על אטום חנקן יש זוג אלקטרוניים ללא שיתוף, אשר יכול, כמו גם את OH^-, deprotonate מולקולת מים:

R-NH₂ + ח₂הו <=> RNH₃⁺ + הו^-

שיווי המשקל הוא מאוד עקורים משמאל, שכן אמין, אם כי בסיסי, הוא הרבה יותר חלש מאשר OH^-. שים לב כי התגובה דומה לזו שניתנה עבור מולקולת האמוניה:

NH₃ + ח₂הו <=> NH₄⁺ + הו^-

רק כי האמינים לא יכול כראוי טופס קטיון, NH₄⁺; למרות RNH₃⁺ הוא קטיון אמוניום עם monosubstitution.

והוא יכול להגיב עם תרכובות אחרות? כן, עם כל מי שיש לו מימן חומצי מספיק, גם אם התגובה לא מתרחשת לחלוטין. כלומר, רק אמין חזק מאוד מגיב ללא יצירת שיווי משקל. כמו כן, אמינים יכולים לתרום את זוג האלקטרון שלהם למינים אחרים מאשר H (כמו רדיקלים אלקיל: -CH₃).

בסיסים עם טבעות ארומטיות

לאמינים יש גם טבעות ארומטיות. אם זוג האלקטרונים שלה יכול "ללכת לאיבוד" בתוך הטבעת, כי זה מושך צפיפות אלקטרונית, אז הבסיסיים שלה יקטן. למה? מכיוון שככל שהזוג נמצא יותר בתוך המבנה, כך הוא יגיב מהר יותר עם המינים האלקטרון העניים.

לדוגמה, NH₃ זה בסיסי, כי זוג האלקטרונים שלך אין לאן ללכת. באותו אופן זה קורה עם amines, או העיקרי (RNH₂), משנית (R₂NH) או שלישוני (R₃N) אלה הם בסיסיים יותר מאשר אמוניה כי, בנוסף האמור לעיל, חנקן מושך צפיפות אלקטרונים גבוהה יותר של תחליפי R, ובכך להגדיל δ-.

אבל כאשר יש טבעת ארומטית, זוג זה יכול להיכנס תהודה בתוכו, מה שהופך את זה בלתי אפשרי להשתתף ביצירת קשרים עם H או מינים אחרים. לכן, אמינים ארומטיים נוטים להיות פחות בסיסיים, אלא אם כן זוג האלקטרונים נשאר קבוע על חנקן (כמו עם מולקולת pyridine).

הפעל את מחווני הבסיס חומצה לצבעים pH גבוהה

תוצאה מיידית של הבסיסים היא כי, מומס בכל ממס, ובנוכחות מחוון בסיס חומצה, הם מקבלים צבעים המתאימים ערכי pH גבוהה.

המקרה הידוע ביותר הוא זה של phenolphthalein. ב pH מעל 8 פתרון עם phenolphthalein שאליו הוא הוסיף בסיס, הוא צבוע צבע אדום עז, עז. ניתן לחזור על אותו ניסוי עם מגוון רחב של אינדיקטורים.

דוגמאות של בסיסים

NaOH

סודיום הידרוקסיד הוא אחד הבסיסים הנפוצים ביותר בעולם. היישומים שלה הם רבים מספור, אבל ביניהם ניתן להזכיר את השימוש שלה כדי saponify כמה שומנים ובכך לייצר מלחים בסיסיים של חומצות שומן (סבונים).

CH₃OCH₃

מבחינה מבנית, אצטון לא נראה לקבל פרוטונים (או לתרום אלקטרונים), ובכל זאת היא עושה זאת למרות שזה בסיס חלש מאוד. הסיבה לכך היא כי אטום electronegative של O מושך את העננים האלקטרוניים של קבוצות CH₃, הדגשת נוכחותם של שני זוגות האלקטרונים (: O :).

אלקליות הידרוקסידים

מלבד NaOH, hydroxides של מתכות אלקליות הם גם בסיסים חזקים (למעט LiOH). כך, בין שאר הבסיסים:

-KOH: אשלגן הידרוקסיד או אשלג מאכל, הוא אחד הבסיסים המשמשים ביותר במעבדה או בתעשייה, בשל כוח השחתה גדולה שלה.

-RbOH: hydroxide רובידיום.

-CsOH: הידרוקסיד ציסיום.

-FrOH: francium hydroxide, אשר הבסיסית היא משוערת, תיאורטית, כדי להיות אחד החזקים ביותר אי פעם.

בסיסים אורגניים

-CH₃CH₂NH₂: אתילאמין.

-LiNH₂: ליתיום amide. יחד עם נתרן amide, NaNH₂, הם אחד הבסיסים האורגניים החזקים ביותר. בהם אניון amiduro, NH₂^- הוא הבסיס כי deprotonates מים או מגיב עם חומצות.

-CH₃אונה: נתרן methoxide. הנה הבסיס הוא אניון CH₃הו^-, אשר יכול להגיב עם חומצות לייצר מתנול, CH₃הו.

-ריאגנטים Grignard: בעל אטום מתכתי הלוגן, RMX. במקרה זה, הרדיקלי R הוא הבסיס, אך לא מפני שהוא חוטף מימן חומצי, אלא משום שהוא מוותר על זוג האלקטרונים שלו שהוא חולק עם אטום המתכת. לדוגמה: ethylmagnesium bromide, CH₃CH₂MgBr. הם מאוד שימושי בסינתזה אורגנית.

NaHCO₃

סודיום ביקרבונט משמש לנטרול חומציות בתנאים מתונים, למשל, בתוך הפה כתוסף משחות שיניים.

הפניות

1. Merck KGaA. (2018). בסיס אורגני. נלקח מ: sigmaaldrich.com
2. ויקיפדיה. (2018). בסיסים (כימיה). מתוך: en.wikipedia.org
3. כימיה 1010. חומצות ובסיסים: מה הם ואיפה הם נמצאו. [PDF] נלקח מ: cactus.dixie.edu
4. חומצות, בסיסים וסולם ה- pH. נלקח מ: 2.nau.edu
5. קבוצת בודנר. הגדרות של חומצות ובסיסים ותפקיד המים. נלקח מתוך: chemed.chem.purdue.edu
6. כימיה. בסיסים: מאפיינים ודוגמאות. נלקח מ: chem.libretexts.org
7. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית ב חומצות ובסיסים. (מהדורה רביעית). מק גרב היל.
8. הלמנסטיין, טוד. (4 באוגוסט 2018). שמות של 10 בסיסים. מקור: Thinkco.com