Charakteristische Grundlagen und Beispiele

Der Basen Es sind all diese chemischen Verbindungen, die Protonen akzeptieren oder Elektronen spenden können. In der Natur oder künstlich gibt es sowohl anorganische als auch organische Basen. Daher kann ihr Verhalten für viele Moleküle oder ionische Feststoffe vorgesehen werden.

Was jedoch eine Basis vom Rest der chemischen Substanzen unterscheidet. Dies ist nur möglich, wenn sich das elektronische Drehmoment befindet. Infolgedessen haben die Basen reichhaltige Regionen in Elektronen, Δ-.

Seifen sind schwache Basen, die durch die Reaktion von Fettsäuren mit Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid gebildet werden.

Welche organoleptischen Eigenschaften ermöglichen es, die Basen zu identifizieren? Sie sind normalerweise ätzende Substanzen, die durch physischen Kontakt schwerwiegende Verbrennungen verursachen. Gleichzeitig haben sie eine Seife und löst die Fette leicht auf. Außerdem sind Ihre Aromen bitter.

Wo sind sie im täglichen Leben? Eine kommerzielle und routinemäßige Quelle der Basen ist Reinigungsprodukte, von Reinigungsmitteln bis hin zu Schminktischen. Aus diesem Grund kann das Bild einiger in der Luft aufgehängter Blasen helfen, sich an die Basen zu erinnern.

Viele Basen zeigen völlig unterschiedliche Eigenschaften. Zum Beispiel entlassen einige Übelkeit und intensive Gerüche wie organische Amine. Andere stattdessen, wie die des Ammoniaks, durchdringen und irritierend. Sie können auch farblose Flüssigkeiten oder weiße ionische Feststoffe sein.

Alle Basen haben jedoch etwas gemeinsam: Sie reagieren mit Säuren, um lösliche Salze in polaren Lösungsmitteln wie Wasser zu produzieren.

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Grundmerkmale

Die Seife ist eine Basis

Abgesehen von dem, was bereits erwähnt wurde, welche spezifischen Merkmale sollten alle Basen haben? Wie können sie Protonen akzeptieren oder Elektronen spenden?? Die Antwort liegt in der Elektronegativität der Atome des Moleküls oder des Ions; Und unter allen von ihnen ist Sauerstoff das vorherrschende, insbesondere wenn es als Oxydrilo gefunden wird, OH^-.

Physikalische Eigenschaften

Die Basen haben ein Sauer und bis auf Ammoniak fehlen ihnen der Geruch. Seine Textur ist rutschig und hat die Fähigkeit, die Farbe von Blau in gelbes Sprossenpapier, Phenolphthalein auf lila Phenolphthalein, zu ändern.

Grundstärke

Die Basen werden als starke Basen und schwache Basen eingestuft. Die Stärke einer Basis ist mit ihrer Gleichgewichtskonstante verbunden, daher werden diese Konstanten im Fall der Basen konstant von Basicity KB ernannt.

Daher haben starke Basen eine große Konstante dessen, was dazu neigt, vollständig zu dissoziieren. Beispiel für diese Säuren sind Alkalien wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, deren Grundkonstanten so groß sind, dass sie nicht in Wasser gemessen werden können.

Andererseits ist eine schwache Basis die, deren Dissoziationskonstante niedrig ist, so dass sie sich im chemischen Gleichgewicht befindet.

Beispiele dafür sind Ammoniak und Amine, deren Säurekonstanten in der Größenordnung von 10 liegen^-4. Abbildung 1 zeigt die verschiedenen Säurekonstanten für verschiedene Basen.

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pH mehr als 7

Die pH -Skala misst den Niveau der Alkalinität oder Säure einer Lösung. Die Skala variiert von Null bis 14. Ein pH -Wert von weniger als 7 ist sauer.  Ein pH -Wert von mehr als 7 ist grundlegend. Mitte 7 ist ein neutraler pH -Wert. Eine neutrale Lösung ist weder Säure noch ein Alkalin.

Die pH -Skala wird basierend auf der H -Konzentration erhalten⁺ in der Lösung und ist umgekehrt proportional dazu. Die Basen erhöhen durch Verringern der Protonenkonzentration den pH -Wert einer Lösung.

Fähigkeit, Säuren zu neutralisieren

Arrhenius schlägt in seiner Theorie vor, dass Säuren in der Lage sein, Protonen zu erzeugen und mit den Hydroxilen der Basen zu reagieren, um Salz und Wasser im Weg zu bilden:

HCl + NaOH → NaCl + H₂ENTWEDER.

Diese Reaktion wird als Neutralisation bezeichnet und ist die Grundlage für die analytische Technik, die als Titration bezeichnet wird.

Reduktionsoxidkapazität

In Anbetracht seiner Fähigkeit, geladene Spezies zu produzieren, werden die Basen als Mittel für die Übertragung von Elektronen in Redoxreaktionen verwendet.

Die Basen neigen auch dazu, zu oxidieren, da sie die Möglichkeit haben, freie Elektronen zu spenden.

Die Basen enthalten OH -Ionen-. Sie können handeln, um Elektronen zu spenden. Aluminium ist ein Metall, das mit den Basen reagiert.

2al + 2naoh + 6h₂O → 2naal (OH)₄+3H₂

Führen Sie nicht viele Metalle, da Metalle tendenziell verlieren, anstatt Elektronen zu akzeptieren, aber die Basen sind für organische Substanzen wie diejenigen, aus denen die Zellmembran besteht, sehr korrosiv.

Diese Reaktionen sind normalerweise exotherm. Abbildung 3 ist die Sicherheitsanzeige, wenn ein Substanz korrosiv ist.

Korrosive Substanzen Signalübertragung.

Sie veröffentlichen oh^-

Zunächst mit, oh^- Es kann in vielen Verbindungen vorhanden sein, hauptsächlich in Metallhydroxiden. Somit kann eine Basis jede Substanz sein, die dieses Ion durch einen Löslichkeitsbilanz in Lösung freisetzt:

M (OH)₂ M²⁺ + 2OH^-

Wenn das Hydroxid sehr löslich ist, ist das Gleichgewicht ganz rechts von der chemischen Gleichung verdrängt und wird über eine starke Basis besprochen. M (OH)₂ , Stattdessen ist es eine schwache Basis, da sie seine OH -Ionen nicht vollständig freigibt^- im Wasser. Einmal der OH^- Es tritt auf, kann jede Säure neutralisieren, die um sie herum ist:

Oh^- + Ha => a^- + H₂ENTWEDER

Und so oh^- Unwünzig muss sich in Wasser verwandeln. Weil? Weil das Sauerstoffatom sehr elektronegativ ist und aufgrund der negativen Belastung auch einen Überschuss an elektronischer Dichte aufweist.

Das O hat drei Paare freier Elektronen und kann jeden von ihnen mit positiver Teilbelastung an das H -Atom spenden, Δ+. Auch die große Energiestabilität des Wassermoleküls bevorzugt die Reaktion. Mit anderen Worten: h₂Oder es ist viel stabiler als es hat, und wenn dies wahr ist, tritt die Neutralisationsreaktion auf.

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Konjugierte Basen

Und was ist mit Oh^- bereits^-? Beide sind Basen mit dem Unterschied, das^- Es ist der konjugierte Basis der Säure HA. Außerdem a^- Es ist eine viel schwächere Basis als OH^-. Von hier aus gelangen Sie die folgende Schlussfolgerung: Eine Basis reagiert, um ein weiteres Schwächer zu erzeugen.

Base _Stark + Säure _Stark => Basis _Schwach + Säure _Schwach

Wie aus der allgemeinen chemischen Gleichung zu sehen ist, gilt dies auch für Säuren.

Die Basis konjugierte an^- Es kann ein Molekül in einer Reaktion, die als Hydrolyse bezeichnet wird, ungeschützt:

ZU^- + H₂Oder ha + oh^-

Im Gegensatz zu OH^-, Stellen Sie einen Gleichgewicht her, wenn Sie mit Wasser neutralisiert werden. Wiederum liegt an der Tatsache, dass^- Es ist eine viel schwächere Basis, aber genug, um eine Änderung des pH -Werts der Lösung zu erzeugen.

Daher all diese Salze mit a^- Sie sind als Basissalze bekannt. Ein Beispiel für sie ist Natriumcarbonat, Na₂CO₃, Was nach dem Auflösen der Lösung die Lösung durch Reaktion der Hydrolyse basiert:

CO₃^2- + H₂Oder hco₃^- + Oh^-

Sie haben Stickstoffatome oder Substituenten, die die elektronische Dichte anziehen

Bei einer Basis geht es nicht nur um ionische Feststoffe mit OH -Anionen^- In seinem kristallinen Netzwerk können sie auch andere elektronegative Atome wie Stickstoff haben. Diese Arten von Basen gehören zur organischen Chemie, und zu den häufigsten sind die Amine.

Was ist die Amingruppe? R-nh₂. Auf dem Stickstoffatom gibt es ein elektronisches Paar ohne Teilen, das ebenso wie das OH kann^-, Ungeschützt ein Wassermolekül:

R-nh₂ + H₂Oder rnh₃⁺ + Oh^-

Das Gleichgewicht ist sehr links verdrängt, da das Amin, obwohl grundlegend, viel schwächer ist als der OH^-. Beachten Sie, dass die Reaktion ähnlich ist wie die für das Ammoniakmolekül:

NH₃ + H₂Oder NH₄⁺ + Oh^-

Nur dass Amine das Kation nicht richtig bilden können, NH₄⁺; Obwohl RNH₃⁺ Es ist das Ammoniumkation mit einer Monosubstution.

Und können Sie mit anderen Verbindungen reagieren? Ja, mit jemandem, der eine Wasserstoff genug Säure besitzt, obwohl die Reaktion nicht vollständig auftritt. Das heißt, nur eine sehr starke Amina reagiert ohne das Gleichgewicht zu schaffen. Ebenso können Amine ihre Elektronenpaar an andere Arten abgesehen von H spenden (z. B. Alkylradikale: -ch₃).

Basen mit aromatischen Ringen

Amine können auch aromatische Ringe haben. Wenn Ihr Elektronenpaar im Ring "verloren gehen" kann, weil es die elektronische Dichte anzieht, nimmt seine Basizität ab. Weil? Da sich das Drehmoment umso in der Struktur befindet, reagiert schneller mit den armen Spezies in Elektronen.

Zum Beispiel der NH₃ Es ist grundlegend, weil sein Elektronenpaar nicht gehen muss. Genauso wie es bei Aminen auftritt, ob primär (RNH₂), sekundär (r₂Nh) oder tertiär (r₃N). Diese sind grundlegender als das Ammoniak, da zusätzlich zum neu exponierten Stickstoff eine größere elektronische Dichte des R -Substituenten R an anzieht, wodurch δ zunimmt-.

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Wenn es jedoch einen aromatischen Ring gibt, kann dieses Paar in eine Resonanz eintreten, sodass es unmöglich ist, an Links mit dem H oder anderen Arten teilzunehmen. Daher sind aromatische Amine tendenziell weniger grundlegend, es sei denn.

Beispiele für Basen

Naoh

Natriumhydroxid ist eine der am häufigsten verwendeten Basen weltweit. Ihre Anwendungen sind unzähliger, aber unter ihnen können sie ihre Verwendung zur Saponifizierung einiger Fette erwähnen und so grundlegende Fettsäuresalze (SOAPS) herstellen.

CH₃Och₃

Strukturell Aceton scheint, dass es keine Protonen (oder Elektronen) akzeptiert, und dennoch tut es es, obwohl es eine sehr schwache Basis ist. Dies liegt daran, dass das elektronegative Atom der elektronischen Wolken der CH -Gruppen oder anzieht₃, Akzentuiert das Vorhandensein seiner beiden Elektronenpaare (: o :).

Alkalische Hydroxide

Abgesehen von NaOH sind alkalische Metallhydroxide ebenfalls starke Basen (mit der leichten Ausnahme des LiOH). Somit sind unter anderem die folgenden:

-Koh: Kaliumhydroxid oder ätzende Kali-.

-RBOH: Rubidio Hydroxid.

-CSOH: Cäsiumhydroxid.

-Froh: Francio Hydroxid, dessen Basizität theoretisch vermutet wird, dass es eines der stärksten bekannten ist.

Organische Basen

-CH₃CH₂NH₂: Ethylamin.

-Linh₂: Lithium Amida. Zusammen mit dem Natriummida, Nanh₂, Sie gehören zu den stärksten organischen Basen. In ihnen das Amiduro Anion, NH₂^- Es ist die Grundlage, die Deprotona auf das Wasser oder mit Säuren reagiert.

-CH₃Ona: Natrium Metoxid. Hier ist die Basis der Cho Anion₃ENTWEDER^-, die mit Säuren reagieren können, um Methanol zu entstehen, Cho₃Oh.

-Grignards Reagenzien: Sie haben ein metallisches Atom und einen Halogen, RMX. Für diesen Fall ist das radikale r die Basi. Zum Beispiel: Ethylmagnesio Bromid, Cho₃CH₂Mgbr. Sie sind in der organischen Synthese sehr nützlich.

Nahco₃

Natriumbicarbonat wird verwendet.

Verweise

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