Дисоциация на слаби основи, свойства и примери

на слаби бази те са видове с малка склонност да даряват електрони, дисоциират във водни разтвори или приемат протони. Призмата, с която се анализират нейните характеристики, се ръководи от дефиницията, която произлиза от изследванията на няколко известни учени.

Например, съгласно дефиницията на Бронщед-Лоури, слабата база е такава, която приема много обратим (или нулев) водороден йон Н⁺. Във вода, нейната молекула Н₂Или е този, който дари Х⁺ към заобикалящата база. Ако вместо вода беше слаба киселина НА, то слабата основа едва можеше да я неутрализира.

Една силна основа не само ще неутрализира всички киселини в околната среда, но може да участва и в други химични реакции с неблагоприятни (и смъртоносни) последствия..

Поради тази причина някои слаби основи като млечно магнезий или таблетки фосфатни соли или натриев бикарбонат се използват като антиацидни средства (отгоре изображение).

Всички слаби бази имат общо присъствие на двойка електрони или отрицателен заряд, стабилизиран в молекулата или йона. По този начин СО₃^- тя е слаба база срещу OH^-; и тази основа, която произвежда по-малко ОН^- в своята дисоциация (дефиниция на Arrenhius) тя ще бъде най-слабата база.

индекс

• 1 Дисоциация
  • 1.1 Амоняк
  • 1.2 Пример за изчисление
• 2 Свойства
• 3 Примери
  • 3.1 Амини
  • 3.2 Азотни бази
  • 3.3 Конюгирани бази
• 4 Препратки

дисоциация

Слаба основа може да бъде записана като BOH или B. Казва се, че тя се подлага на дисоциация, когато следните реакции се появят в течна фаза с двете бази (въпреки че може да се появи в газове или дори твърди вещества):

ВОН <=> B⁺ + OH^-

В + Н₂О <=> полупансион⁺ + OH^-

Имайте предвид, че въпреки че и двете реакции могат да изглеждат различни, те имат общо производство на ОН^-. В допълнение, двете дисоциации установяват баланс, така че те са непълни; т.е. само процент от базата действително се дисоциира (което не се среща със силни основи като NaOH или KOH).

Първата реакция е по-"прикрепена" към определението на Arrenhius за основите: дисоциация във вода, за да се получат йонни видове, особено хидроксил анион ОН^-.

Докато втората реакция се подчинява на дефиницията на Бронстед-Лоури, тъй като Б е протонано или приема Н⁺ вода.

Двете реакции обаче, при установяване на баланс, се считат за дисоциация на слаба основа.

амонячен

Амонякът е може би най-разпространената слаба база за всички. Неговата дисоциация във вода може да бъде схематизирана по следния начин:

NH₃ (ac) + H₂O (l)   <=>   NH₄⁺ (ac) + OH^- (Воден)

Следователно, NH₃ влиза в категорията бази, представена с „Б“.

Константа на дисоциация на амоняк, К_б, се дава със следния израз:

K_б = [NH₄⁺[OH^-] / [NH₃]

Което при 25 ° С във вода е приблизително 1,8 х 10^-5. Изчислява се след това вашият pK_б имате:

рК_б = - log K_б

= 4.74

В дисоциацията на NH₃ Той получава протон от вода, така че може да се счита за вода като киселина според Bronsted-Lowry.

Солта, образувана от дясната страна на уравнението, е амониев хидроксид, NH₄ОН, който се разтваря във вода и не е нищо друго освен воден амоняк. Поради тази причина определението на Arrenhius за база се среща с амоняк: разтварянето му във вода води до получаване на NH йони.₄⁺ и ОН^-.

NH₃ е способен да дарява чифт електрони без споделяне, разположен в азотния атом; тук е дефиницията на Луис за база [H₃N].

Пример за изчисление

Концентрацията на водния разтвор на слабата основа метиламин (СН₃NH₂) е следното: [CH₃NH₂] преди дисоциация = 0.010 М; [CH₃NH₂] след дисоциация = 0.008 М.

Изчислете K_б, рК_б, рН и процент на йонизация.

K_б

Първо трябва да се напише уравнението на дисоциацията му във вода:

СН₃NH₂ (ac) + H₂O (l)    <=>     СН₃NH₃⁺ (ac) + OH^- (Воден)

Следва на математическия израз на К_б 

K_б = [СН₃NH₃⁺[OH^-] / [СН₃NH₂]

В равновесие се изпълнява [CH₃NH₃⁺] = [OH^-]. Тези йони идват от дисоциацията на СН₃NH₂, така концентрацията на тези йони се дава от разликата между концентрацията на СН₃NH₂ преди и след разпадането.

[CH₃NH₂]_{откъснати} = [СН₃NH₂]_{първоначален} - [CH₃NH₂]_баланс

[CH₃NH₂]_{откъснати} = 0.01 М - 0.008 М

= 0.002 М

След това, [СН₃NH₃⁺] = [OH^-] = 2. 10^-3 М

K_б = (2. 10^-3)² M / (8. 10)^-2) M

= 5. 10^-4

рК_б

Изчислено K_б, Много е лесно да се определи pK_б

рК_б = - log Kb

рК_б = - log 5. 10^-4

= 3,301

рН

За да се изчисли рН, тъй като той е воден разтвор, рОН трябва да се изчисли първо и да се извади на 14:

рН = 14 рОН

рОН = - log [ОН^-]

И тъй като концентрацията на ОН е вече известна^-, изчислението е директно

pOH = -log 2 '10^-3

= 2.70

рН = 14 - 2.7

= 11.3

Процент на йонизация

За да го изчислим, трябва да се определи колко част от базата е отделена. Тъй като това вече беше направено в предишните точки, се прилага следното уравнение:

([CH₃NH₃⁺] / [СН₃NH₂]^°) x 100%

Където [СН₃NH₂]^° е началната концентрация на базата и [СН₃NH₃⁺концентрацията на нейната конюгирана киселина. Изчисляване след това:

Процент на йонизация = (2. 10)^-3 / 1. 10^-2) x 100%

= 20%

свойства

-Слабите основи на амините имат характерен горчив вкус, присъстващ в рибата и неутрализиран с използването на лимон.

-Те имат ниска дисоциационна константа, поради което причиняват ниска концентрация на йони във воден разтвор. Поради това не е добър проводник на електричество.

-Във воден разтвор те произвеждат умерено алкално рН, така че променят цвета на лакмусната хартия от червено до синьо.

-Те са предимно амини (слаби органични основи).

-Някои са конюгираните бази на силни киселини.

-Слабите молекулни бази съдържат структури, способни да реагират с Н⁺.

Примери

амини

-Метиламин, СН₃NH₂, Kb = 5.0. 10^-4, pKb = 3.30

-Диметиламин, (СН₃)₂NH, Kb = 7.4 '10^-4, pKb = 3.13

-Триметиламин, (СН₃)₃N, Kb = 7.4 ± 10^-5, pKb = 4.13

-Пиридин, С₅Н₅N, Kb = 1.5. 10^-9, pKb = 8.82

-Анилин, С₆Н₅NH₂, Kb = 4.2 ∙ 10^-10, pKb = 9.32.

Азотни основи

Азотните основи аденин, гуанин, тимин, цитозин и урацил са слаби бази с аминогрупи, които са част от нуклеотидите на нуклеиновите киселини (ДНК и РНК), където се намира информацията за наследствената трансмисия..

Аденин, например, е част от молекули като АТР, основният енергиен резервоар на живите същества. В допълнение, аденин присъства в коензими като флавин аденил динуклеотид (FAD) и никотинов аденил динуклеотид (NAD), които участват в многобройни окислително-редукционни реакции.

Спрегнати бази

Следващите слаби основи, или които могат да изпълняват функция като такава, са подредени в низходящ ред на основност: NH₂ > OH^- > NH₃ > CN^- > CH₃COO^- > F^- > НЕ₃^- > Cl^- > Br^- > I^- > ClO₄^-.

Местоположението на конюгатните бази на хидроцидите в дадена последователност показва, че колкото е по-голяма якостта на киселината, толкова по-ниска ще бъде силата на нейната конюгирана основа..

Например, анионът I^- тя е изключително слаба база, докато NH₂ е най-силният в серията.

От друга страна, за да се заключи, основността на някои общи органични основи може да бъде подредена по следния начин: алкоксид> алифатни амини - феноксиди> карбоксилати = ароматни амини - хетероциклични амини.

препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Lleane Nieves M. (24 март 2014 г.). Киселини и основи. [PDF]. Изтеглено от: uprh.edu
3. Wikipedia. (2018). Слаба база. Изтеглено от: en.wikipedia.org
4. Редакционен екип (2018). Якост на база и основна дисоциационна константа. iquimicas. Възстановен от: iquimicas.com
5. Chung P. (22 март, 2018). Слаби киселини и основи. Химия Libretexts. Изтеглено от: chem.libretexts.org