Šibke podlage

Žlica magnezijskega mleka, šibka podlaga. Z licenco

Kakšne so šibke podlage?

The šibke podlage So vrste, ki se pri raztapljanju v vodi ne ločujejo v celoti, imajo malo nagnjenosti k doniranju elektronov ali sprejemanju protonov. Prizmo, s katero se analizirajo njene značilnosti, ureja opredelitev, ki izhaja iz študij več znanih znanstvenikov.

Na primer, v skladu z definicijo Bronsted-Lowry je šibka podlaga tista, ki na zelo reverzibilen način (ali ničelna) sprejema vodikov ion h⁺. V vodi je njegova molekula H₂o tista, ki podari h⁺ na okoliško bazo. Če bi bila namesto vode šibka kislina, bi jo šibka podlaga komaj nevtralizirala.

Močna baza ne bi samo nevtralizirala vseh kislin v okolju, ampak bi lahko sodelovala tudi v drugih kemijskih reakcijah s škodljivimi (in smrtnimi) posledicami.

Zaradi tega se kot antacidi uporabljajo nekatere šibke podlage, na primer magnezijsko mleko ali stisnjene fosfatne soli ali natrijev bikarbonat.

Vse šibke podlage imajo skupno prisotnost para elektronov ali negativne obremenitve, stabilizirane v molekuli ali ionu. Tako je co₃^- Je šibka osnova proti OH^-, In tista osnova, ki proizvaja manj oh^- V svoji disociaciji (definicija Arrenhiusa) bo najšibkejša osnova.

Lastnosti šibkih baz

• Šibke aminske baze imajo značilen grenki okus, prisoten v ribah in nevtraliziran z uporabo limone.
• Imajo nizko disociacijsko konstanto, zato izvirajo z nizko koncentracijo ionov v vodni raztopini. Zaradi tega niso dobri vodniki električne energije.
• V vodni raztopini izvirajo z zmernim alkalnim pH, zato spremenijo barvo rdečega v modri papir.
• So večinoma amin (organske šibke baze).
• Nekatere so konjugirane baze močnih kislin.
• Molekularne šibke baze vsebujejo strukture, ki lahko reagirajo s h⁺.

Disociacija

Šibka osnova lahko zapišemo kot boh ali b. Govori se, da trpi disociacijo, ko se z obema bazama pojavijo naslednje reakcije v tekoči fazi (čeprav se lahko pojavijo v plini ali celo trdni):

Vam lahko služi: Boyle Law

Boh b⁺ + Oh^-

B + h₂o hb⁺ + Oh^-

Upoštevajte, da čeprav se obe reakciji morda zdita različna, imata skupno proizvodnjo OH^-. Poleg tega obe disociaciji vzpostavljata ravnovesje, zato sta nepopolna, torej le odstotek baze resnično disociatira (kar se ne dogaja z močnimi osnovami, kot sta NaOH ali KOH).

Prva reakcija je "pritrjena" na definicijo Arrenhiusa za baze: disociacija v vodi, da daje ionske vrste, zlasti OH hidroksilni anion^-.

Medtem ko druga reakcija, upošteva definicijo Bronsted-Lowry, saj je B proton ali sprejema H⁺ vode.

Vendar se ob obeh reakcijah, ko vzpostavijo ravnotežje, štejejo za disociacije šibke podlage.

Amoniak

Amoniak je morda najpogostejša šibka osnova vseh. Njegova disociacija v vodi se lahko shematizira na naslednji način:

Nh₃ (AC) +H₂o (L) NH₄⁺ (AC) +OH^- (AC)

Zato NH₃ Vnesite kategorijo baz, predstavljene z 'B'.

Konstanta disociacije amoniaka, k_b, Daje naslednji izraz:

K_b = [NH₄⁺] [Oh^-] / [NH₃]

Ki je pri 25 ° C v vodi približno 1,8 x 10^-5. Nato izračunate svoj PK_b Imaš:

Pk_b = - dnevnik k_b

= 4,74

V disociaciji NH₃ Ta prejme proton iz vode, zato ga lahko v vodi obravnavamo kot kislino v skladu z Brnsted Lowry.

Sol, oblikovana na desni strani enačbe, je amonijev hidroksid, NH₄Oh, ki se raztopi v vodi in ni nič drugega kot vodni amonijak. Zaradi tega je definicija Arrenhiusa za bazo izpolnjena z amoniakom: njegovo raztapljanje vode povzroči NH ione₄⁺ in oh^-.

NH₃ Lahko podari nekaj elektronov, ne da bi se delila v atomu dušika. Tu je definicija Lewis vstopila v bazo [H₃N:].

Lahko vam služi: natrijev cianid (NACN): struktura, lastnosti, tveganja, uporabe

Primer izračuna

Koncentracija vodne raztopine šibke metilaminske podlage (CH₃Nh₂) je naslednje: [ch₃Nh₂] pred disociacijo = 0,010 m; [Pogl₃Nh₂] Po disociaciji = 0,008 m.

Izračunajte k_b, Pk_b, odstotek pH in ionizacije.

K_b

Najprej mora biti enačba vaše disociacije v vodi:

Pogl₃Nh₂ (Ac) +h₂o (l) ch₃Nh₃⁺ (AC) +OH^- (AC)

Nato K -ov matematični izraz_b  

K_b = [Pogl₃Nh₃⁺] [Oh^-] / [Cho₃Nh₂]

V ravnovesju je res, da [ch₃Nh₃⁺] = [Oh^-]. Ti ioni izvirajo iz disociacije CH₃Nh₂, Torej je koncentracija teh ionov podana z razliko med koncentracijo CH₃Nh₂ pred in po disociaciji.

[Pogl₃Nh₂]_disociiran = [Pogl₃Nh₂]_začetno - [Pogl₃Nh₂]_ravnovesje

[Pogl₃Nh₂]_disociiran = 0,01 m - 0,008 m

= 0,002 m

Torej [Cho₃Nh₃⁺] = [Oh^-] = 2 ∙ 10^-3 M

K_b = (2 ∙ 10^-3)² M / (8 ∙ 10^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

Pk_b

Izračunano k_b, Zelo enostavno je določiti PK_b

Pk_b = - dnevnik kb

Pk_b = - dnevnik 5 ∙ 10^-4

= 3,301

ph

Za izračun pH, ker gre za vodno raztopino, je treba najprej izračunati POH in odšteti na 14:

pH = 14 - Poh

POH = - dnevnik [Oh^-]

In ker je koncentracija OH že znana^-, Izračun je neposreden:

POH = -Log 2 ∙ 10^-3

= 2,70

pH = 14 - 2,7

= 11.3

Odstotek ionizacije

Če ga želite izračunati, je treba določiti, koliko je bila baza ločena. Ker je bilo to že storjeno v prejšnjih točkah, se uporabi naslednja enačba:

([Pogl₃Nh₃⁺] / [Cho₃Nh₂]^°) X 100%

Kjer [pogl₃Nh₂]^° To je začetna koncentracija baze in [ch₃Nh₃⁺] Koncentracija njegove konjugirane kisline. Izračun potem:

Odstotek ionizacije = (2 ∙ 10^-3 / 1 ∙ 10^-2) X 100%

Vam lahko služi: aluminijev fosfuro (AIP): struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

= 20%

Primeri šibkih baz

Amine

• Metilamine, pogl₃Nh₂, Kb = 5,0 ∙ 10^-4, PKB = 3.30
• Dimetilamin (pogl₃)₂NH, KB = 7,4 ∙ 10^-4, PKB = 3,13
• Trimetilamin (pogl₃)₃N, kb = 7,4 ∙ 10^-5, PKB = 4.13
• Piridin, c₅H₅N, kb = 1,5 ∙ 10^-9, PKB = 8,82
• Anila, c₆H₅Nh₂, Kb = 4,2 ∙ 10^-10, PKB = 9,32.

Baze dušika

Baze adenina, gvanina, timina, citozina in uracila so šibke baze s skupinami Aming, ki so del nukleotidov nukleinskih kislin (DNK in RNA), kjer so informacije za dedni prenos.

Na primer adenin je del molekul, kot je ATP, glavni energetski rezervoar živih bitij. Poleg tega je adenin prisoten v koencimih, kot sta Flavin adenil dinukleotid (FAD) in nikotin adenil dinukleotid (NAD), ki sodelujejo v številnih reakcijah redukcije oksida.

Konjugirane baze

Naslednje šibke podlage ali ki lahko izpolnjujejo funkcijo kot take, se naročijo v zmanjšanju vrstnega reda Basicy: NH₂ > Oh^- > NH₃ > CN^- > Ch₃COO^- > F^- > Ne₃^- > Cl^- > Br^- > I^- > Clo₄^-.

Lokacija konjugiranih baz hidraceidov v danem zaporedju kaže, da večja je sila kisline, nižja bo sila njegove konjugirane baze.

Na primer, anion i^- Je izjemno šibka podlaga, medtem ko NH₂ je najmočnejša v seriji.

Po drugi strani je na koncu mogoče naročiti bazičnost nekaterih skupnih organskih baz na naslednji način: alokoksid> alifatski amini ≈ fenoksidi> karboksilate = aromatični amini ≈ heterociklični amini.

Drugi primeri

• Natrijev bikarbonat: Nahco Formula.
• Benzilamin: formula c₇H₉N.
• Etilamin: formula c₂H₅Nh₂.
• Amonijev hidroksid: NH formula₄ Oh.
• Hidracina: NH formula₂Nh₂.
• Hidroksilamin: NH2 OH formula.
• Bakreni hidroksid: Cu (OH) formula ₂.
• Aluminijev hidroksid: formula AL (OH)₃.
• Cinkov hidroksid: Zn formula (OH) ₂.
• Glavni hidroksid: PB formula (OH)₂.

Reference

1. Kisline in baze. [PDF]. UPRH si je opomogel.Edu.
2. Osnovno šibko. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.