BAZE: KARAKTERISTIKE I PRIMJERI - KEMIJA - 2026

U temeljima su svi ti kemijski spojevi koji se mogu donirati elektrone ili prihvatiti protone. U prirodi ili umjetno postoje i anorganske i organske baze. Stoga se njegovo ponašanje može predvidjeti za mnoge ionske molekule ili krute tvari.

Međutim, ono što razlikuje bazu od ostalih kemijskih tvari je njezina izrazita tendencija davanja elektrona u usporedbi s, na primjer, vrstama koje imaju elektronsku gustoću. To je moguće samo ako se nalazi elektronički par. Kao posljedica toga, baze imaju regije bogate elektronima, δ-.

Sapuni su slabe baze nastale reakcijom masnih kiselina s natrijevim hidroksidom ili kalijevim hidroksidom.

Koja organoleptička svojstva omogućuju identifikaciju baza? Oni su uglavnom kaustične tvari koje fizičkim kontaktom uzrokuju teške opekotine. U isto vrijeme, oni imaju sapun, a masti lako rastvaraju. Nadalje, njeni su okusi gorki.

Gdje su u svakodnevnom životu? Komercijalni i rutinski izvor temelja su proizvodi za čišćenje, od deterdženata do sapuna za ruke. Iz tog razloga slika nekih mjehurića suspendiranih u zraku može vam pomoći da se sjetimo baze, iako iza njih postoje mnoge fizikalno-kemijske pojave.

Mnoge baze pokazuju potpuno različita svojstva. Na primjer, neki imaju neugodne i jake mirise, poput organskih amina. Drugi, s druge strane, poput amonijaka, prodiraju i iritiraju. Također mogu biti bezbojne tekućine ili ionske bijele krute tvari.

Međutim, sve baze imaju jedno zajedničko: oni reagiraju s kiselinama kako bi nastale topljive soli u polarnim otapalima, poput vode.

Karakteristike baza

Sapun je baza

Osim što je već spomenuto, koje bi sve značajke trebalo imati? Kako mogu prihvatiti protone ili donirati elektrone? Odgovor leži u elektronegativnosti atoma molekule ili iona; a među svima njima prevladava kisik, pogotovo ako ga nalazimo kao hidroksilni ion, OH ^-.

Fizička svojstva

Baze imaju kiseli okus i, osim amonijaka, nemaju miris. Tekstura mu je skliska i ima sposobnost promjene boje lakmusovog papira u plavu, metil narančastu u žutu, a fenolftalein u ljubičastu.

Čvrstoća baze

Podnožja se razvrstavaju u jake i slabe baze. Snaga baze povezana je s njegovom konstantom ravnoteže, pa se, u slučaju baza, ove konstante nazivaju konstantama bazičnosti Kb.

Dakle, jake baze imaju konstantu velike bazičnosti, tako da imaju tendenciju potpuno disocijacije. Primjeri ovih kiselina su lužine, poput natrijevog ili kalijevog hidroksida, čija je konstanta bazičnosti toliko velika da se ne mogu mjeriti u vodi.

S druge strane, slaba baza je ona čija je konstanta disocijacije mala, pa je u kemijskoj ravnoteži.

Primjeri za to su amonijak i amini čija je kisela konstanta redoslijeda 10 ^-4. Na slici 1 prikazane su različite konstante kiselosti za različite baze.

Osnovne konstante disocijacije.

pH veći od 7

PH-ljestvica mjeri razinu alkalnosti ili kiselosti otopine. Ljestvica se kreće od nule do 14. pH manje od 7 je kisela. PH veći od 7 je osnovni. Srednja vrijednost 7 predstavlja neutralan pH. Neutralna otopina nije ni kisela ni alkalna.

PH skala se dobiva kao funkcija koncentracije H ⁺ u otopini i obrnuto je proporcionalna tome. Baze, smanjenjem koncentracije protona, povećavaju pH otopine.

Sposobnost neutraliziranja kiselina

Arrhenius u svojoj teoriji predlaže da kiseline, sposobne stvarati protone, reagiraju s hidroksilima baza kako bi tvorile sol i vodu na sljedeći način:

HCl + NaOH → NaCl + H ₂ O.

Ta se reakcija naziva neutralizacija i osnova je analitičke tehnike koja se naziva titracija.

Kapacitet za smanjenje oksida

S obzirom na njihovu sposobnost stvaranja nabijenih vrsta, baze se koriste kao medij za prijenos elektrona u redoks reakcijama.

Baze također imaju tendenciju oksidacije jer imaju mogućnost doniranja slobodnih elektrona.

Baza sadrži OH-ione. Mogu djelovati davati elektrone. Aluminij je metal koji reagira s bazama.

2Al + 2 NaOH + 6H ₂ O → 2NaAl (OH) ₄ + 3H ₂

Ne korodiraju mnoge metale, jer metali gube radije nego prihvaćaju elektrone, ali baze su jako korozivne na organske tvari poput onih koje čine staničnu membranu.

Te su reakcije obično egzotermne, što stvara jake opekline pri dodiru s kožom, pa s takvom vrstom tvari treba postupati pažljivo. Slika 3 je sigurnosni pokazatelj kada je tvar korozivna.

Označavanje korozivnih tvari.

Oni oslobađaju OH

Za početak, OH ^- može biti prisutan u mnogim spojevima, uglavnom u metalnim hidroksidima, jer u društvu metala teži da "uzimaju" protone da bi tvorili vodu. Dakle, baza može biti svaka tvar koja taj ion oslobađa u otopini kroz ravnotežu topljivosti:

M (OH) ₂ <=> M ²⁺ + 2OH ^-

Ako je hidroksid vrlo topiv, ravnoteža se potpuno pomiče udesno od kemijske jednadžbe i govorimo o jakoj bazi. M (OH) ₂, s druge strane, slaba je baza, jer svoje OH ^- ione u potpunosti ne ispušta u vodu. Jednom kada se OH ^- proizvede, on može neutralizirati bilo koju kiselinu koja se nalazi oko njega:

OH ^- + HA => A ^- + H ₂ O

I tako se OH ^- deprotona kiselini HA transformira u vodu. Zašto? Budući da je atom kisika vrlo elektronegativan i također ima višak elektronske gustoće zbog negativnog naboja.

O ima tri para slobodnih elektrona i može jedan od njih donirati djelomično pozitivno nabijenom H atomu, +. Također, velika energetska stabilnost molekula vode pogoduje reakciji. Drugim riječima: H ₂ O je mnogo stabilniji nego HA, a kada je to vrijedi neutralizacije reakcije će se pojaviti.

Konjugiraju se baze

A što je s OH ^- i A ^- ? Obje su baze, s razlikom da je A ^- konjugirana baza kiseline HA. Također, A ^- je puno slabija baza od OH ^-. Odatle se dolazi do sljedećeg zaključka: baza reagira na stvaranje slabijeg.

Baza _jaka + kiselina _jaka => baza _slaba + kiselina _slaba

Kao što se može vidjeti iz opće kemijske jednadžbe, isto vrijedi i za kiseline.

Konjugirana baza A ^- može deprotonirati molekulu u reakciji poznatoj kao hidroliza:

^- + H ₂ O <=> HA + OH ^-

Međutim, za razliku od OH ^-a, uspostavlja ravnotežu kada se neutralizira vodom. Opet je to zato što je A ^- puno slabija baza, ali dovoljna da uzrokuje promjenu pH otopine.

Stoga su sve one soli koje sadrže A ^- poznate kao osnovne soli. Primjer od njih je natrijev karbonat, Na ₂ CO ₃, koji nakon otapanja basifies otopine kroz reakciju hidrolize:

CO ₃ ² + + H ₂ O <=> HCO ₃ ^- + OH ^-

Imaju dušikove atome ili supstituente koji privlače gustoću elektrona

Baza nisu samo ionske krute tvari s OH ^- anionima u njihovoj kristalnoj rešetci, već mogu imati i druge elektronegativne atome, poput dušika. Ove vrste baza pripadaju organskoj kemiji, a među najčešćim su amini.

Što je aminska skupina? R-NH ₂. Na atomu dušika postoji neobrijani elektronički par, koji može, poput OH ^-, deprotonirati molekulu vode:

RNH ₂ + H ₂ O <=> RNH ₃ ⁺ + OH ^-

Ravnoteža je daleko lijevo, jer je amin, iako bazičan, mnogo slabiji od OH ^-. Imajte na umu da je reakcija slična onoj koja se daje za molekulu amonijaka:

NH ₃ + H ₂ O <=> NH ₄ ⁺ + OH ^-

Samo što su amini ne mogu formirati kation, NH ₄ ⁺; Iako RNH ₃ ⁺ je amonijev kation s monosupstitucije.

I može li reagirati s drugim spojevima? Da, sa svima koji imaju dovoljno kiseli vodik, čak i ako se reakcija ne dogodi u potpunosti. Odnosno, samo vrlo jak amin reagira bez uspostavljanja ravnoteže. Isto tako, amini mogu donirati par elektrona njihov se osim H vrsta (kao što su alkil radikali: -CH = ₃).

Podloge s aromatičnim prstenovima

Amini mogu imati i aromatične prstenove. Ako se njegov par elektrona može "izgubiti" unutar prstena, jer prsten privlači gustoću elektrona, tada će se njegova osnovnost smanjivati. Zašto? Kako je taj par lokaliziraniji unutar strukture, brže će reagirati s vrstama siromašnim elektronima.

Na primjer, NH ₃ je osnovni jer njegov par elektrona nema kamo otići. Isto se događa s aminima, da li su primarni (RNH ₂), sekundarni (R ₂ = NH) ili tercijarni (R ₃ N). Oni su osnovniji od amonijaka, jer, osim što je upravo objašnjeno, dušik privlači veće elektronske gustoće R supstituenata, povećavajući na δ-.

Ali kad postoji aromatični prsten, navedeni par može ući u rezonancu što onemogućuje sudjelovanje u stvaranju veza s H ili drugim vrstama. Stoga su aromatski amini manje bazni, osim ako par elektrona ostane fiksiran na dušik (kao što je slučaj s molekulom piridina).

Primjeri baza

NaOH

Natrijev hidroksid jedna je od najčešće korištenih baza u svijetu. Primjene su mu bezbrojne, ali među njima možemo spomenuti i njegovu uporabu za saponifikaciju nekih masti i na taj način stvaranje osnovnih soli masnih kiselina (sapuna).

CH

Čini se da strukturno aceton ne prihvaća protone (ili donira elektrone), ali to ipak čini, iako je baza vrlo slaba. To je zato što je elektro O atom privlači elektron oblake CH ₃ skupine, naglašavajući prisutnost njezinih dva para elektrona (: O:).

Alkalijski hidroksidi

Osim NaOH, hidroksidi alkalnih metala su i jake baze (uz malu iznimku LiOH-a). Dakle, među ostalim bazama postoje:

-KOH: kalijev hidroksid ili kaustični kalij, to je jedna od najčešće korištenih baza u laboratoriju ili u industriji, zbog velike sposobnosti odmašćivanja.

-RbOH: rubidij hidroksid.

-CsOH: cezij hidroksid.

-FrOH: francijev hidroksid, za čiju se teorijsku teoriju pretpostavlja da je jedan od najjačih ikad poznatih.

Organske baze

-CH ₃ CH ₂ NH ₂: etilamin.

-LiNH ₂: litij amid. Zajedno s natrijevim amidom, NaNH ₂, jedna su od najjačih organskih baza. U njima je amid anion, NH ₂ ^- je baza koja deprotoniranje vode ili pak reagira s kiselinama.

-CH ₃ ONA: natrijev metoksid. Ovdje se baza je anion CH ₃ O ^-, koji može reagirati s kiselinama, čime se dobije metanol, CH ₃ OH.

Grignardovi reagensi: imaju metalni atom i halogen, RMX. U ovom slučaju, radikal R je baza, ali ne upravo zato što oduzima kiseli vodik, već zato što se odriče svog para elektrona koji dijeli s atomom metala. Na primjer: etilmagnezijev bromid, CH ₃ CH ₂ MgBr. Vrlo su korisni u organskoj sintezi.

ot.

Soda bikarbona se koristi za neutralizaciju kiselosti u blagim uvjetima, na primjer, unutar usta kao dodatak u pastama za zube.

Reference

1. Merck KGaA. (2018.). Organske baze. Preuzeto sa: sigmaaldrich.com
2. Wikipedia. (2018.). Baze (kemija). Preuzeto sa: es.wikipedia.org
3. Kemija 1010. Kiseline i baze: što su i gdje se nalaze., Preuzeto sa: cactus.dixie.edu
4. Kiseline, baze i pH-ljestvica. Preuzeto iz: 2.nau.edu
5. Bodner grupa. Definicije kiselina i baza i uloga vode. Preuzeto iz: chemed.chem.purdue.edu
6. Kemija LibreTexts. Baze: Svojstva i primjeri. Preuzeto sa: chem.libretexts.org
7. Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. U kiselinama i bazama. (četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
8. Helmenstine, Todd. (04. kolovoza 2018.). Imena 10 baza. Oporavilo od: misel.com