Schwache Basen

Ein Esslöffel Magnesia -Milch, eine schwache Basis. Mit Lizenz

Was sind die schwachen Basen?

Der Schwache Basen Sie sind Arten, die beim Auflösen in Wasser nicht vollständig dissoziieren. Sie neigen nur wenig dazu, Elektronen zu spenden oder Protonen zu akzeptieren. Das Prisma, mit dem seine Merkmale analysiert werden.

Zum Beispiel ist eine schwache Basis nach der Definition von Bronsted-Lowry eine, die eine sehr reversible Weise (oder Null) ein Wasserstoffionen h akzeptiert⁺. In Wasser ist sein H₂o -Molekül das, das ein h spendet⁺ zur umliegenden Basis. Wenn es anstelle von Wasser eine schwache Säure wäre, könnte die schwache Basis sie kaum neutralisieren.

Eine starke Basis würde nicht nur alle Säuren in der Umwelt neutralisieren, sondern auch an anderen chemischen Reaktionen mit unerwünschten (und sterblichen) Folgen teilnehmen.

Aus diesem Grund werden einige schwache Basen wie Magnesia -Milch oder Druckphosphatsalze oder Natriumbicarbonat als Antazida verwendet.

Alle schwachen Basen haben gemeinsam das Vorhandensein von einem Elektronenpaar oder einer negativen Last, die im Molekül oder Ion stabilisiert ist. So die co₃^- Es ist eine schwache Basis gegen OH^-, Und diese Basis, die weniger oh produziert^- In seiner Dissoziation (Definition von Arrenhius) wird es die schwächste Basis sein.

Eigenschaften schwacher Basen

• Schwache Aminbasen haben einen charakteristischen bitteren Geschmack, der in Fisch vorhanden und unter Verwendung von Zitrone neutralisiert wird.
• Sie haben eine niedrige Dissoziationskonstante, so dass sie eine geringe Ionenkonzentration in wässriger Lösung entstehen. Aus diesem Grund sind sie keine guten Stromleiter.
• In wässriger Lösung stammen sie mit einem mäßigen alkalischen pH -Wert, sodass sie die Farbe des roten nach blaues Sprossenpapier verändern.
• Sie sind meistens Amin (organische schwache Basen).
• Einige sind die konjugierten Basen starker Säuren.
• Molekulare schwache Basen enthalten Strukturen, die mit H reagieren können⁺.

Dissoziation

Eine schwache Basis kann als BOH oder B geschrieben werden. Es wird gesagt, dass es eine Dissoziation erleidet, wenn die folgenden Reaktionen in der flüssigen Phase mit beiden Basen auftreten (obwohl es in Gasen oder sogar fest auftreten kann):

Kann Ihnen dienen: Boyle Law

Boh b⁺ + Oh^-

B + H₂o Hb⁺ + Oh^-

Beachten Sie, dass beide Reaktionen, obwohl sie anders erscheinen mögen, die Produktion von OH gemeinsam gemeinsam haben^-. Darüber hinaus stellen die beiden Dissoziationen ein Gleichgewicht her, sodass sie unvollständig sind, dh nur ein Prozentsatz der Basis dissoziiert wirklich (was bei starken Grundlagen wie Naoh oder Koh nicht vorkommt).

Die erste Reaktion ist an die Definition von Arrenhius für die Basen "verbunden"^-.

Während der zweiten Reaktion folgt die Definition von Bronsted-Lowry, da B Proton ist oder H akzeptiert⁺ vom Wasser.

Bei den beiden Reaktionen, wenn sie ein Gleichgewicht herstellen, gelten sie jedoch als Dissoziationen einer schwachen Basis angesehen.

Ammoniak

Das Ammoniak ist vielleicht die häufigste schwache Basis von allen. Seine Dissoziation im Wasser kann wie folgt schematisieren:

NH₃ (Ac) +h₂o (l) nh₄⁺ (Ac) +oh^- (Ac)

Daher das NH₃ Geben Sie die Kategorie der mit 'B' dargestellten Basen ein.

Die Ammoniak -Dissoziationskonstante, k_B, Es wird durch den folgenden Ausdruck gegeben:

K_B = [NH₄⁺] [Oh^-] / [NH₃]

Die bei 25 ° C in Wasser ungefähr 1,8 x 10 beträgt^-5. Dann berechnen Sie Ihren PK_B Du hast:

Pk_B = - log k_B

= 4,74

In der Dissoziation von NH₃ Dies erhält ein Proton aus Wasser, sodass es in Wasser als Säure gemäß BRNSted-Lowry betrachtet werden kann.

Das auf der rechte Seite der Gleichung gebildete Salz ist Ammoniumhydroxid, NH₄Oh, das ist in Wasser aufgelöst und ist nichts anderes als wässriges Ammoniak. Aus diesem Grund wird die Definition von Arrenhius für eine Basis mit Ammoniak erfüllt: seine Wasserauflösung erzeugt die NH -Ionen₄⁺ und oh^-.

Der NH₃ Es ist in der Lage, ein paar Elektronen zu spenden, ohne sich im Stickstoffatom zu teilen. Hier tritt die Lewis -Definition in eine Basis ein [h)₃N:].

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Beispiel für die Berechnung

Die Konzentration der wässrigen Lösung der schwachen Methylaminbase (CH₃NH₂) ist wie folgt: [ch₃NH₂] vor der Dissoziation = 0,010 m; [CH₃NH₂] Nach der Dissoziation = 0,008 m.

Berechnen k_B, Pk_B, PH- und Ionisationsprozentsatz.

K_B

Erstens muss die Gleichung Ihrer Dissoziation in Wasser geschrieben werden:

CH₃NH₂ (Ac) +h₂o (l) ch₃NH₃⁺ (Ac) +oh^- (Ac)

Dann von Ks mathematischer Ausdruck_B  

K_B = [Ch₃NH₃⁺] [Oh^-] / [Cho₃NH₂]

Im Gleichgewicht ist es wahr, dass [ch₃NH₃⁺] = [Oh^-]. Diese Ionen stammen aus der Dissoziation von CH₃NH₂, Die Konzentration dieser Ionen wird also durch den Unterschied zwischen der Konzentration von CH gegeben₃NH₂ vor und nach dem Dissoziieren.

[CH₃NH₂]_dissoziiert = [Ch₃NH₂]_Initial - [CH₃NH₂]_{Gleichgewicht}

[CH₃NH₂]_dissoziiert = 0,01 m - 0,008 m

= 0,002 m

Also [Cho₃NH₃⁺] = [Oh^-] = 2 ∙ 10^-3 M

K_B = (2 ∙ 10^-3)² M / (8 ∙ 10)^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

Pk_B

Berechnet k_B, Es ist sehr einfach, PK zu bestimmen_B

Pk_B = - log KB log

Pk_B = - log 5 ∙ 10^-4

= 3.301

pH

Um den pH -Wert zu berechnen, muss der POH zuerst berechnet werden, da es sich um eine wässrige Lösung handelt und auf 14 subtrahiert werden muss:

pH = 14 - poh

poh = - log [oh^-]

Und wie die Konzentration von OH bereits bekannt ist^-, Die Berechnung ist direkt:

Poh = -log 2 ∙ 10^-3

= 2.70

pH = 14 - 2,7

= 11.3

Ionisationsprozentsatz

Um es zu berechnen, muss bestimmt werden, wie viel die Basis dissoziiert wurde. Da dies bereits in den vorherigen Punkten geschehen war, wird die folgende Gleichung angewendet:

([CH₃NH₃⁺] / [Cho₃NH₂]^°) X 100%

Wo [ch₃NH₂]^° Es ist die anfängliche Konzentration der Basis und [ch₃NH₃⁺] Die Konzentration seiner konjugierten Säure. Dann berechnen:

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

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= 20%

Beispiele für schwache Basen

Amine

• Metilamine, Ch₃NH₂, KB = 5,0 ∙ 10^-4, PKB = 3,30
• Dimethylamin (Ch₃)₂NH, KB = 7,4 ∙ 10^-4, PKB = 3,13
• Trimethylamin (Ch₃)₃N, kb = 7,4 ∙ 10^-5, PKB = 4,13
• Pyridin, c₅H₅N, kb = 1,5 ∙ 10^-9, PKB = 8,82
• Anilina, c₆H₅NH₂, KB = 4,2 ∙ 10^-10, PKB = 9,32.

Stickstoffbasen

Die Adenin-, Guanin-, Timin-, Cytosin- und Uracil -Stickstoffbasen sind schwache Basen mit Aminggruppen, die Teil der Nuclecsäuren (DNA und RNA) sind, wobei Informationen für die erbliche Übertragung enthalten sind.

Adenin ist zum Beispiel Teil von Molekülen wie ATP, dem Haupt -Energie -Reservoir von Lebewesen. Darüber hinaus ist Adenin in Coenzymen wie Flavin Adenil Dinucleotid (FAD) und Nicotin Adenil Dinucleotid (NAD) vorhanden, die an zahlreichen Oxid-Reduktions-Reaktionen beteiligt sind.

Konjugierte Basen

Die folgenden schwachen Grundlagen oder die eine Funktion als solche erfüllen können, werden in abnehmender Reihenfolge der Basizität geordnet: NH₂ > Oh^- > Nh₃ > Cn^- > Ch₃Gurren^- > F^- > Nein₃^- > Cl^- > Br^- > I^- > Clo₄^-.

Die Position der konjugierten Basen der Hydrrazeids in der gegebenen Sequenz zeigt an, dass je größer die Kraft der Säure ist, desto niedriger die Kraft ihrer konjugierten Base ist.

Zum Beispiel Anion I^- Es ist eine extrem schwache Basis, während der NH₂ ist der stärkste in der Serie.

Andererseits kann die Basizität einiger häufiger organischer Basen wie folgt geordnet werden: Alocoxid> Aliphatische Amine ≈ Phenoxide> Carboxylate = aromatische Amine ≈ heterocyclische Amine.

Andere Beispiele

• Natriumbicarbonat: Nahco -Formel.
• Benzilamin: Formel C₇H₉N.
• Ethylamin: Formel C₂H₅NH₂.
• Ammoniumhydroxid: NH -Formel₄ Oh.
• Hydacin: NH -Formel₂NH₂.
• Hydroxylamin: NH2 OH -Formel.
• Kupferhydroxid: Cu (OH) Formel ₂.
• Aluminiumhydroxid: Formel AL (OH)₃.
• Zinkhydroxid: Zn -Formel (OH) ₂.
• Leadhydroxid: PB -Formel (OH)₂.

Verweise

1. Säuren und Basen. [PDF]. Uprh erholte sich.Edu.
2. Basis schwach. Abgerufen von.Wikipedia.Org.