Heikot pohjat

Ruokalusikallinen magnesiamaitoa, heikko pohja. Lisenssillä

Mitkä ovat heikot perusteet?

Se heikot pohjat Ne ovat lajeja, jotka eivät dissosioi kokonaan veteen liukeneessa, niillä ei ole juurikaan taipumusta lahjoittaa elektroneja tai hyväksyä protonit. Prismaa, jolla sen ominaisuuksia analysoidaan.

Esimerkiksi Bronsted-matalan määritelmän mukaan heikko emäs on se, joka hyväksyy hyvin palautuvalla tavalla (tai NULL) A-vety-ioni H⁺. Vedessä sen h₂o -molekyyli on se, joka lahjoittaa h: n⁺ ympäröivään pohjaan. Jos veden sijasta se olisi heikko happo, heikko emäs pystyi tuskin neutraloimaan sitä.

Vahva emäs ei vain neutraloisi kaikkia ympäristön happoja, vaan ne voivat myös osallistua muihin kemiallisiin reaktioihin, joilla on haitalliset (ja kuolevaiset) seuraukset.

Tästä syystä joitain heikkoja emäksiä, kuten magnesiamaitoa tai puristettua fosfaattisuolaa tai natriumbikarbonaattia, käytetään antasideina.

Kaikilla heikkoilla emäksillä on yhteinen elektroniparin läsnäolo tai negatiivinen kuorma, joka on stabiloitu molekyylissä tai ionissa. Siten yhteistyökumppani₃^- Se on heikko pohja OH: ta vastaan^-, Ja se pohja, joka tuottaa vähemmän OH^- Dissosiaatiossaan (Arrenhius -määritelmä) se on heikoin perusta.

Heikkojen emäksen ominaisuudet

• Heikoilla amiini -emäksillä on ominainen katkera maku, joka on kalassa ja neutraloitu sitruunan avulla.
• Heillä on alhainen dissosiaatiovakio, joten ne ovat alhainen ionipitoisuus vesiliuoksessa. Tästä syystä ne eivät ole hyviä sähköjohtimia.
• Vesipitoisessa liuoksessa ne ovat kohtalaisen alkalisen pH.
• Ne ovat enimmäkseen amiinia (orgaanisia heikkoja emäksiä).
• Jotkut ovat vahvojen happojen konjugoituja emäksiä.
• Molekyyli heikko emäkset sisältävät rakenteita, jotka kykenevät reagoimaan H: n kanssa⁺.

Dissosiaatio

Heikko pohja voidaan kirjoittaa bohina tai b. Sanotaan, että se kärsii dissosiaatiosta, kun seuraavat nestefaasin reaktiot tapahtuvat molemmilla emäksillä (vaikka se voi esiintyä kaasuissa tai jopa kiinteissä):

Voi palvella sinua: Boyle Law

Boh B⁺ + vai niin^-

B + H₂o HB⁺ + vai niin^-

Huomaa, että vaikka molemmat reaktiot saattavat tuntua erilaisilta, niillä on yhteinen OH: n tuotanto^-. Lisäksi nämä kaksi dissosiointia muodostavat tasapainon, joten ne ovat puutteellisia, ts. Vain prosenttiosuus pohjasta todella dissosioituu (mitä ei tapahdu vahvojen emäksien, kuten NaOH: n tai KOH: n kanssa).

Ensimmäinen reaktio on "kiinnittynyt" Arrenhiuksen määritelmään emäksille: dissosiaatio vedessä ionisten lajien, erityisesti OH -hydroksyylianionin, antamiseksi^-.

Toisessa reaktiossa noudattaa Bronsted-matalan määritelmää, koska B on protonia tai hyväksy H⁺ vettä.

Kahdessa reaktiossa, kun ne muodostavat tasapainon, niitä pidetään heikon pohjan dissosioituneina.

Ammoniakki

Ammoniakki on ehkä yleisin heikko perusta kaikista. Sen dissosiaatio vedessä voi kaataa seuraavasti:

Nh₃ (Ac) +h₂o (l) NH₄⁺ (AC) +OH^- (AC)

Siksi NH₃ Syötä 'B': llä edustettujen tukikohtien luokka.

Ammoniakin dissosiaatiovakio, k_{b -}, Se annetaan seuraavalla ilmaisulla:

K -k -_{b -} = [NH₄⁺] [Vai niin^-] / [NH₃-

Joka vedessä 25 ° C on noin 1,8 x 10^-5. Laske sitten PK_{b -} Sinulla on:

Pk_{b -} = - log k_{b -}

= 4,74

NH: n dissosiaatiossa₃ Tämä vastaanottaa protonin vedestä, joten sitä voidaan pitää vedessä happona Brnsted-pienen arvon mukaan.

Yhtälön oikealle puolelle muodostettu suola on ammoniumhydroksidi, NH₄Voi, joka on liuennut veteen ja ei ole muuta kuin vesipitoinen ammoniakki. Tästä syystä Arrenhiuksen määritelmä pohjalle täyttyy ammoniakkiin: sen veden liukeneminen tuottaa NH -ioneja₄⁺ ja oh^-.

NH₃ Se pystyy lahjoittamaan pari elektronia jakamatta typpiatomisessa. Täällä Lewisin määritelmä tulee pohjaan [H₃N:].

Se voi palvella sinua: natriumsyanidi (NACN): rakenne, ominaisuudet, riskit, käyttötarkoitukset

Esimerkki laskennasta

Heikon metyyliamiinipohjan vesipitoisen liuoksen pitoisuus (CH₃Nh₂) on seuraava: [ch₃Nh₂] ennen dissosiaatiota = 0,010 m; [CH₃Nh₂] Dissosiaation jälkeen = 0,008 m.

Laske k_{b -}, Pk_{b -}, PH- ja ionisaatioprosentti.

K -k -_{b -}

Ensinnäkin veden dissosiaatiosi yhtälö on kirjoitettava:

CH₃Nh₂ (Ac) +h₂o (l) ch₃Nh₃⁺ (AC) +OH^- (AC)

Sitten K: n matemaattinen ilmaisu_{b -}  

K -k -_{b -} = [Ch₃Nh₃⁺] [Vai niin^-] / [CHO₃Nh₂-

Tasapainossa on totta, että [ch₃Nh₃⁺] = [Voi^--. Nämä ionit tulevat CH: n dissosiaatiosta₃Nh₂, Joten näiden ionien pitoisuus annetaan CH: n konsentraation välillä₃Nh₂ ennen ja jälkeen dissosiointia.

[CH₃Nh₂-_{dissosioitunut} = [Ch₃Nh₂-_alkukirjain - [CH₃Nh₂-_saldo

[CH₃Nh₂-_{dissosioitunut} = 0,01 m - 0,008 m

= 0,002 m

Joten [cho₃Nh₃⁺] = [Voi^-] = 2 ∙ 10^-3 M

K -k -_{b -} = (2 ∙ 10^-3-A² M / (8 ∙ 10^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

Pk_{b -}

Laskettu k_{b -}, PK on erittäin helppo määrittää_{b -}

Pk_{b -} = - Log KB

Pk_{b -} = - log 5 ∙ 10^-4

= 3 301

PHE

PH: n laskemiseksi, koska se on vesiliuos, POH on laskettava ensin ja vähennettävä arvoon 14:

pH = 14 - Poh

Poh = - loki [Voi^--

Ja koska OH: n pitoisuus on jo tiedossa^-, Laskelma on suora:

Poh = -log 2 ∙ 10^-3

= 2,70

pH = 14 - 2,7

= 11,3

Ionisaatioprosentti

Sen laskemiseksi on määritettävä, kuinka paljon emäs on dissosioitunut. Kuten tämä tehtiin jo edellisissä kohdissa, seuraavaa yhtälöä sovelletaan:

([CH₃Nh₃⁺] / [CHO₃Nh₂-^°) X 100%

Missä [ch₃Nh₂-^° Se on emäksen alkuperäinen pitoisuus ja [ch₃Nh₃⁺] Sen konjugoidun hapon pitoisuus. Lasketaan sitten:

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

Voi palvella sinua: Alumiinifosfuro (AIP): rakenne, ominaisuudet, käytöt, riskit

= 20%

Esimerkkejä heikkoista emäksistä

Amiini

• Metilamiini, ch₃Nh₂, KB = 5,0 ∙ 10^-4, PKB = 3,30
• Dimetyyliamiini (ch₃-A₂NH, KB = 7,4 ∙ 10^-4, PKB = 3,13
• Trimetyyliamiini (ch₃-A₃N, KB = 7,4 ∙ 10^-5, PKB = 4,13
• Pyridiini, c₅H₅N, KB = 1,5 ∙ 10^-9, PKB = 8,82
• Anilina, c₆H₅Nh₂, KB = 4,2 ∙ 10^-10, PKB = 9,32.

Typpipohjat

Adeniini-, guaniini-, timiini-, sytosiini- ja urasiilin typpimäntä ovat heikkoja eming -ryhmien kanssa, jotka ovat osa nukleiinihappojen nukleotideja (DNA ja RNA), joissa perinnöllisen tartunnan tiedot ovat.

Esimerkiksi adeniini on osa molekyylejä, kuten ATP, elävien olentojen tärkein energiasäiliö. Lisäksi adeniinia on läsnä koentsyymeissä, kuten flaviniLiil-dinukleotidi (FAD) ja nikotiinia adenil-dinukleotidi (NAD), jotka osallistuvat lukuisiin oksidin vähentämisreaktioihin.

Konjugoidut tukikohdat

Seuraavat heikot emäkset tai jotka voivat täyttää funktion sellaisenaan, järjestetään vähenevässä perusjärjestyksessä: NH₂ > Voi^- > NH₃ > CN^- > Ch₃Kujertaa^- > F^- > Ei₃^- > Cl^- > Br^- I^- > Clo₄^-.

Hydraceidien konjugoitujen emäksen sijainti annetussa sekvenssissä osoittaa, että mitä suurempi hapon voima, sitä pienempi sen konjugoidun emäksen voima on.

Esimerkiksi anioni i^- Se on erittäin heikko pohja, kun taas NH₂ on sarjan vahvin.

Toisaalta lopuksi, joidenkin yleisten orgaanisten emäksen emäksisyys voidaan tilata seuraavasti: alokoksidi> alifaattiset amiinit ≈ fenoksidit> karboksylaatit = aromaattiset amiinit ≈ heterosykliset amiinit.

Muita esimerkkejä

• Natriumbikarbonaatti: NAHCO -kaava.
• Bentsilamiini: Kaava C₇H₉N.
• Etyyliamiini: kaava C₂H₅Nh₂.
• Ammoniumhydroksidi: NH -kaava₄ vai niin.
• Hydrasiini: NH -kaava₂Nh₂.
• Hydroksyyliamiini: NH2 OH -kaava.
• Kuparihydroksidi: Cu (OH) kaava ₂.
• Alumiinihydroksidi: Formula Al (OH)₃.
• Sinkkihydroksidi: Zn -kaava (OH) ₂.
• Lyijyhydroksidi: PB -kaava (OH)₂.

Viitteet

1. Hapot ja emäkset. [PDF]. Upsh -toipunut.Edu.
2. Pohja heikko. Haettu jstk.Wikipedia.org.