Pangkalan lemah

Satu sudu susu magnesia, asas yang lemah. Dengan lesen

Apakah pangkalan yang lemah?

The Pangkalan lemah Mereka adalah spesies yang tidak memisahkan sepenuhnya apabila membubarkan air, mereka mempunyai sedikit kecenderungan untuk menderma elektron, atau menerima proton. Prisma yang mana ciri -cirinya dianalisis ditadbir oleh definisi yang timbul oleh kajian beberapa saintis terkenal.

Sebagai contoh, menurut definisi Bronsted-Lowry, asas yang lemah adalah salah satu yang menerima dengan cara yang sangat boleh diterbalikkan (atau null) ion hidrogen h⁺. Di dalam air, molekul h₂o adalah yang menyumbangkan h⁺ ke pangkalan sekitar. Jika bukannya air ia adalah asid yang lemah, maka asas yang lemah hampir tidak dapat meneutralkannya.

Pangkalan yang kuat bukan sahaja akan meneutralkan semua asid di alam sekitar, tetapi mereka juga boleh mengambil bahagian dalam tindak balas kimia lain dengan akibat buruk (dan fana).

Oleh sebab itu, beberapa pangkalan yang lemah, seperti susu magnesia, atau garam fosfat yang dimampatkan atau natrium bikarbonat, digunakan sebagai antacid.

Semua pangkalan yang lemah mempunyai kesamaan kehadiran sepasang elektron atau beban negatif yang stabil dalam molekul atau ion. Oleh itu, CO₃^- Ia adalah asas yang lemah terhadap oh^-, Dan pangkalan yang menghasilkan kurang oh^- Dalam pemisahannya (definisi Arrenhius) ia akan menjadi asas yang paling lemah.

Sifat pangkalan yang lemah

• Pangkalan amina yang lemah mempunyai rasa pahit ciri, yang terdapat dalam ikan dan dinetralkan dengan penggunaan lemon.
• Mereka mempunyai pemalar pemisahan yang rendah, jadi mereka berasal dari kepekatan ion yang rendah dalam larutan akueus. Atas sebab ini, mereka bukan konduktor elektrik yang baik.
• Dalam larutan akueus mereka berasal dari pH alkali sederhana, jadi mereka menukar warna kertas merah hingga biru.
• Mereka kebanyakannya amina (asas lemah organik).
• Ada yang konjugasi asas asid kuat.
• Pangkalan lemah molekul mengandungi struktur yang mampu bertindak balas dengan h⁺.

Penyisihan

Asas yang lemah boleh ditulis sebagai boh atau b. Dikatakan bahawa ia mengalami pemisahan apabila tindak balas berikut dalam fasa cecair berlaku dengan kedua -dua pangkalan (walaupun ia boleh berlaku dalam gas, atau bahkan pepejal):

Boleh melayani anda: Boyle Law

Boh b⁺ + Oh^-

B + h₂o hb⁺ + Oh^-

Perhatikan bahawa walaupun kedua -dua reaksi mungkin kelihatan berbeza, mereka mempunyai persamaan pengeluaran OH^-. Di samping itu, kedua -dua disosiasi menetapkan keseimbangan, jadi mereka tidak lengkap, iaitu, hanya peratusan asas yang benar -benar memisahkan (yang tidak berlaku dengan pangkalan yang kuat seperti NaOH atau KOH).

Reaksi pertama adalah "dilampirkan" kepada definisi Arrenhius untuk pangkalan: pemisahan dalam air untuk memberikan spesies ionik, terutama anion hidroksil OH^-.

Walaupun reaksi kedua, mematuhi definisi Bronsted-Lowry, kerana B sedang proton atau menerima H⁺ air.

Walau bagaimanapun, pada kedua -dua reaksi, apabila mereka menubuhkan keseimbangan, mereka dianggap pemisahan asas yang lemah.

Ammonia

Ammonia mungkin asas lemah yang paling biasa dari semua. Pemisahannya dalam air boleh skema seperti berikut:

NH₃ (Ac) +h₂o (l) NH₄⁺ (Ac) +oh^- (Ac)

Oleh itu, NH₃ Masukkan kategori pangkalan yang diwakili dengan 'B'.

Pemisahan ammonia tetap, k_b, Ia diberikan oleh ungkapan berikut:

K_b = [Nh₄⁺] [OH^-] / [NH₃]

Yang pada suhu 25 ° C adalah kira -kira 1.8 x 10^-5. Kemudian mengira PK anda_b Kamu ada:

Pk_b = - log k_b

= 4.74

Dalam pemisahan NH₃ Ini menerima proton dari air, jadi ia boleh dipertimbangkan di dalam air sebagai asid mengikut Brnsted-Lowry.

Garam yang terbentuk di sebelah kanan persamaan ialah ammonium hidroksida, NH₄Oh, yang dibubarkan di dalam air dan tidak lain selain ammonia berair. Oleh sebab itu, definisi Arrenhius untuk pangkalan dipenuhi dengan ammonia: pembubaran airnya menghasilkan ion NH₄⁺ Dan oh^-.

NH₃ Ia dapat mendermakan beberapa elektron tanpa berkongsi yang terletak di atom nitrogen. Di sinilah definisi Lewis memasuki asas [h₃N:].

Ia boleh melayani anda: Natrium Cyanide (NACN): Struktur, Hartanah, Risiko, Kegunaan

Contoh pengiraan

Kepekatan larutan berair asas methylamine yang lemah (CH₃NH₂) adalah seperti berikut: [ch₃NH₂] sebelum pemisahan = 0.010 m; [Ch₃NH₂] Selepas pemisahan = 0.008 m.

Hitung k_b, Pk_b, peratusan pH dan pengionan.

K_b

Pertama, persamaan pemisahan anda di dalam air mesti ditulis:

Ch₃NH₂ (Ac) +h₂o (l) ch₃NH₃⁺ (Ac) +oh^- (Ac)

Kemudian ungkapan matematik K_b  

K_b = [Ch₃NH₃⁺] [OH^-] / [Cho₃NH₂]

Seimbang memang benar bahawa [ch₃NH₃⁺] = [Oh^-]. Ion -ion ini berasal dari pemisahan ch₃NH₂, Oleh itu, kepekatan ion ini diberikan oleh perbezaan antara kepekatan ch₃NH₂ sebelum dan selepas memisahkan.

[Ch₃NH₂]_dipisahkan = [Ch₃NH₂]_permulaan - [Ch₃NH₂]_seimbang

[Ch₃NH₂]_dipisahkan = 0.01 m - 0.008 m

= 0.002 m

Jadi [Cho₃NH₃⁺] = [Oh^-] = 2 ∙ 10^-3 M

K_b = (2 ∙ 10^-3)² M / (8 ∙ 10^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

Pk_b

Dikira k_b, Sangat mudah untuk menentukan pk_b

Pk_b = - log kb

Pk_b = - log 5 ∙ 10^-4

= 3,301

Ph

Untuk mengira pH, kerana ia adalah penyelesaian berair, POH mesti dikira terlebih dahulu dan tolak ke 14:

pH = 14 - POH

pOH = - log [oh^-]

Dan sebagai kepekatan OH sudah diketahui^-, Pengiraannya langsung:

Poh = -log 2 ∙ 10^-3

= 2.70

pH = 14 - 2.7

= 11.3

Peratusan pengionan

Untuk mengira, ia mesti ditentukan berapa banyak asas yang telah dipisahkan. Oleh kerana ini telah dilakukan pada titik sebelumnya, persamaan berikut digunakan:

([Ch₃NH₃⁺] / [Cho₃NH₂]^°) X 100%

Di mana [ch₃NH₂]^° Ia adalah kepekatan awal asas, dan [ch₃NH₃⁺] Kepekatan asid konjugasi. Mengira kemudian:

Peratusan pengionan = (2 ∙ 10^-3 / 1 ∙ 10^-2) X 100%

Boleh melayani anda: Aluminium Phosphuro (AIP): Struktur, Hartanah, Kegunaan, Risiko

= 20%

Contoh pangkalan yang lemah

Amina

• Metilamine, ch₃NH₂, Kb = 5.0 ∙ 10^-4, PKB = 3.30
• Dimethylamine (Ch₃)₂NH, KB = 7.4 ∙ 10^-4, PKB = 3.13
• Trimethylamine (Ch₃)₃N, kb = 7.4 ∙ 10^-5, PKB = 4.13
• Pyridine, c₅H₅N, kb = 1.5 ∙ 10^-9, PKB = 8.82
• Anilina, c₆H₅NH₂, Kb = 4.2 ∙ 10^-10, PKB = 9.32.

Pangkalan nitrogen

Pangkalan nitrogen adenine, guanin, timin, sitosin dan uracil adalah pangkalan yang lemah dengan kumpulan aming, yang merupakan sebahagian daripada nukleotida asid nukleik (DNA dan RNA), di mana maklumat untuk penghantaran keturunan tinggal.

Sebagai contoh, Adenine adalah sebahagian daripada molekul seperti ATP, takungan tenaga utama makhluk hidup. Di samping itu, adenine terdapat dalam koenzim seperti flavin adenil dinucleotide (FAD) dan nicotin adenil dinucleotide (NAD), yang terlibat dalam banyak tindak balas pengurangan oksida.

Pangkalan konjugasi

Pangkalan lemah berikut, atau yang dapat memenuhi fungsi seperti itu, diperintahkan dalam penurunan urutan asas: NH₂ > Oh^- > Nh₃ > CN^- > Ch₃COO^- > F^- > Tidak₃^- > Cl^- > Br^- > I^- > Clo₄^-.

Lokasi asas konjugasi hidraseid dalam urutan yang diberikan, menunjukkan bahawa semakin besar daya asid, semakin rendah daya asas konjugasi akan menjadi.

Contohnya, anion i^- Ia adalah pangkalan yang sangat lemah, sementara NH₂ adalah yang paling kuat dalam siri ini.

Sebaliknya, akhirnya, asas beberapa pangkalan organik biasa boleh dipesan seperti berikut: Alokoksida> Amina alifatik ≈ phenoxides> carboxylates = amina aromatik ≈ heterosiklik amina.

Contoh lain

• Natrium Bikarbonat: Formula Nahco.
• Benzilamine: Formula C₇H₉N.
• Ethylamine: Formula C₂H₅NH₂.
• Ammonium hidroksida: Formula NH₄ Oh.
• Hydracine: Formula NH₂NH₂.
• Hydroxylamine: Formula NH2 OH.
• Hidroksida tembaga: Cu (OH) Formula ₂.
• Aluminium Hydroxide: Formula Al (OH)₃.
• Zink Hydroxide: Formula Zn (OH) ₂.
• Lead Hydroxide: Formula PB (OH)₂.

Rujukan

1. Asid dan pangkalan. [Pdf]. UPRH pulih.Edu.
2. Asas lemah. Diambil dari.Wikipedia.org.