MAHINANG MGA BASE: DISSOCIATION, MGA KATANGIAN AT MGA HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang mahina na mga base ay mga species na may kaunting pagkagusto na mag-donate ng mga electron na mag-dissociate sa may tubig na solusyon, o pagtanggap ng mga proton. Ang prisma kung saan nasuri ang mga katangian nito ay pinamamahalaan ng kahulugan na nagmula sa mga pag-aaral ng ilang mga sikat na siyentipiko.

Halimbawa, ayon sa kahulugan ng Bronsted-Lowry, ang isang mahina na base ay isang tumatanggap ng isang hydrogen ion H ⁺ sa isang napaka mababaligtad (o null) na paraan . Sa tubig, ang H ₂ O Molekyul nito ay ang nagbibigay ng isang H ⁺ sa nakapaligid na base. Kung sa halip na tubig ito ay isang mahinang acid HA, kung gayon ang mahina na base ay hindi maaaring guluhin ito.

Pinagmulan: Midnightcomm, mula sa Wikimedia Commons

Ang isang matibay na batayan ay hindi lamang i-neutralisahin ang lahat ng mga acid sa kapaligiran, ngunit maaari ring lumahok sa iba pang mga reaksyon ng kemikal na may masamang epekto (at nakamamatay) na mga kahihinatnan.

Ito ay para sa kadahilanang ito na ang ilang mga mahihinang base, tulad ng gatas na magnesia, o pospeyt na mga tablet sa asin o sodium bikarbonate, ay ginagamit bilang antacids (tuktok na imahe).

Ang lahat ng mahina na base ay may karaniwang pagkakaroon ng isang pares ng elektron o isang nagpapatatag na negatibong singil sa molekula o ion. Kaya, ang CO ₃ ^- ay isang mahinang base kumpara sa OH ^- ; at ang base na gumagawa ng hindi bababa sa OH ^- sa dissociation nito (kahulugan ng Arrenhius) ay ang pinakamahina na base.

Dissociation

Ang isang mahina na base ay maaaring isulat bilang BOH o B. Sinasabing sumailalim sa dissociation kapag nangyari ang mga sumusunod na reaksyon na may parehong mga base sa likidong yugto (kahit na maaari itong maganap sa mga gas o kahit solido):

BOH <=> B ⁺ + OH ^-

B + H ₂ O <=> HB ⁺ + OH ^-

Tandaan na kahit na ang parehong mga reaksyon ay maaaring lumitaw na magkakaiba, mayroon silang paggawa ng OH ^- sa pangkaraniwan . Bukod dito, ang dalawang dissociations ay nagtatag ng isang balanse, kaya hindi kumpleto ang mga ito; iyon ay, isang porsyento lamang ng base ang talagang nagkaka-dissociates (na hindi nangyayari sa mga malakas na base tulad ng NaOH o KOH).

Ang unang reaksyon na "sticks" na mas malapit sa kahulugan ng Arrenhius para sa mga base: dissociation sa tubig upang mabigyan ng ionic species, lalo na ang hydroxyl anion OH ^- .

Samantalang ang pangalawang reaksyon, sumunod sa kahulugan ng Bronsted-Lowry, dahil ang B ay protonated o tinatanggap ang H ⁺ mula sa tubig.

Gayunpaman, ang dalawang reaksyon, kapag nagtatag sila ng isang balanse, ay itinuturing na mahina base dissociations.

Ammonia

Ang amonia ay marahil ang pinaka-karaniwang mahina na base ng lahat. Ang dissociation nito sa tubig ay maaaring maiugnay sa mga sumusunod:

NH ₃ (aq) + H ₂ O (l) <=> NH ₄ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Samakatuwid, ang NH _{3 ay} nahuhulog sa kategorya ng mga base na kinakatawan ng 'B'.

Ang patuloy na pagkakaisa ng ammonia, K _b , ay ibinigay sa pamamagitan ng sumusunod na expression:

K _b = /

Alin sa 25 ° C sa tubig ay mga 1.8 x 10 ^-5 . Kinakalkula pagkatapos nito pK _b mayroon kami:

pK _b = - log K _b

= 4.74

Sa dissociation ng NH _3, nakatanggap ito ng isang proton mula sa tubig, kaya ang tubig ay maaaring isaalang-alang bilang isang acid ayon kay Bronsted-Lowry.

Ang asin na nabuo sa kanang kamay ng ekwasyon ay ammonium hydroxide, NH ₄ OH, na natutunaw sa tubig at walang higit pa sa may tubig na ammonia. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang kahulugan ng Arrenhius para sa isang base ay natutupad na may ammonia: ang pagkabulok nito sa tubig ay gumagawa ng mga ions NH ₄ ⁺ at OH ^- .

Ang NH ₃ ay may kakayahang mag-donate ng isang pares ng mga hindi nabag na mga electron na matatagpuan sa nitrogen nitrogen; Dito matatagpuan ang kahulugan ng Lewis para sa isang base,.

Halimbawa ng pagkalkula

Ang konsentrasyon ng may tubig na solusyon ng mahina na base methylamine (CH ₃ NH ₂ ) ay ang mga sumusunod: bago ang pagkakasira = 0,010 M; pagkatapos ng dissociation = 0.008 M

Kalkulahin ang K _b , pK _b , pH, at porsyento ng ionization.

K _b

Una ang equation ng dissociation nito sa tubig ay dapat isulat:

CH ₃ NH ₂ (aq) + H ₂ O (l) <=> CH ₃ NH ₃ ⁺ (aq) + OH ^- (aq)

Kasunod ng expression ng matematika ng K _b

K _b = /

Sa balanse, =. Ang mga ion na ito ay nagmula sa dissociation ng CH ₃ NH ₂ , kaya ang konsentrasyon ng mga ions na ito ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagkakaiba sa pagitan ng konsentrasyon ng CH ₃ NH ₂ bago at pagkatapos ng dissociating.

_dissociated = _paunang - _balanse

_nagkakaisa = 0.01 M - 0.008 M

= 0.002 M

Kaya, = = 2 ∙ 10 ^-3 M

K _b = (2 ∙ 10 ^-3 ) ² M / (8 ∙ 10 ^-2 ) M

= 5 ∙ 10 ^-4

pK _b

Kinalkula K _b , napakadaling matukoy ang pK _b

pK _b = - log Kb

pK _b = - log 5 ∙ 10 ^-4

= 3,301

pH

Upang makalkula ang pH, dahil ito ay isang may tubig na solusyon, ang pOH ay dapat munang makalkula at ibawas mula sa 14:

pH = 14 - pOH

pOH = - mag-log

At dahil ang OH ^- konsentrasyon ay kilala na , ang pagkalkula ay diretso

pOH = -log 2 ∙ 10 ^-3

= 2.70

pH = 14 - 2.7

= 11.3

Porsyento ng ionization

Upang makalkula ito, dapat itong matukoy kung gaano kalaki ang base na na-dissociated. Dahil nagawa na ito sa mga nakaraang puntos, naaangkop ang sumusunod na equation:

(/ ^° ) x 100%

Kung saan ^° ang paunang konsentrasyon ng base, at ang konsentrasyon ng conjugated acid nito. Pagkalkula pagkatapos:

Ionization ng Porsyento = (2 ∙ 10 ^-3 / 1 ∙ 10 ^-2 ) x 100%

= 20%

Ari-arian

-Ang mahina na mga base ng amine ay may katangian na mapait na lasa, na naroroon sa isda at kung saan ay neutralisado sa paggamit ng lemon.

-May mga ito ay may mababang dissociation pare-pareho, na kung saan ay nagiging sanhi sila ng isang mababang konsentrasyon ng mga ions sa may tubig na solusyon. Hindi pagiging, sa kadahilanang ito, mahusay na conductors ng koryente.

-Sa isang tubig na solusyon ay nagmula ang isang katamtamang alkalina na PH, na ang dahilan kung bakit binago nila ang kulay ng papel na litmus mula pula hanggang asul.

-Laging ang mga ito ay amines (mahina ang mga organikong base).

-Ano ang mga saligan ng conjugate ng mga malakas na acid.

-Ang mahina na mga base ng molekular ay naglalaman ng mga istruktura na may kakayahang umepekto sa H ⁺ .

Mga halimbawa

Amines

-Methylamine, CH ₃ NH ₂ , Kb = 5.0 ∙ 10 ^-4 , pKb = 3.30

-Dimethylamine, (CH ₃ ) ₂ NH, Kb = 7.4 ∙ 10 ^-4 , pKb = 3.13

-Trimethylamine, (CH ₃ ) ₃ N, Kb = 7.4 ∙ 10 ^-5 , pKb = 4.13

-Pyridine, C ₅ H ₅ N, Kb = 1.5 ∙ 10 ^-9 , pKb = 8.82

-Aniline, C ₆ H ₅ NH ₂ , Kb = 4.2 * 10 ^-10 , pKb = 9.32.

Mga base ng Nitrogen

Ang mga nitrogenous na batayang adenine, guanine, thymine, cytosine at uracil ay mga mahina na base na may mga pangkat na amino, na bahagi ng mga nucleotides ng mga nucleic acid (DNA at RNA), kung saan ang impormasyon para sa namamana na paghahatid ay naninirahan.

Ang adenine, halimbawa, ay bahagi ng mga molekula tulad ng ATP, ang pangunahing reservoir ng enerhiya ng mga nabubuhay na nilalang. Bukod dito, ang adenine ay naroroon sa mga coenzyme tulad ng flavin adenyl dinucleotide (FAD) at nicotin adenyl dinucleotide (NAD), na kasangkot sa maraming mga reaksyon ng pagbawas sa oksihenasyon.

Magkakabit ng mga base

Ang sumusunod na mga mahihinang basihan, o maaaring matupad ang isang function tulad nito, ay iniutos sa pagbawas ng pagkakasunud-sunod ng pagiging pangunahing: NH ₂ > OH ^- > NH ₃ > CN ^- > CH ₃ COO ^- > F ^- > HINDI ₃ ^- > Cl ^- > Br ^- > I ^- > ClO ₄ ^- .

Ang lokasyon ng mga base ng conjugate ng hydracids sa naibigay na pagkakasunud-sunod ay nagpapahiwatig na ang higit na lakas ng acid, mas mababa ang lakas ng base ng conjugate nito.

Halimbawa, ang anion I ^- ay isang napaka mahina na base, habang ang NH ₂ ay ang pinakamalakas sa serye.

Sa kabilang banda, sa wakas, ang pangunahing kaalaman ng ilang karaniwang mga organikong batayan ay maaaring isagawa sa mga sumusunod na paraan: alkoxide> aliphatic amines ≈ phenoxides> carboxylates = aromatic amines ≈ heterocyclic amines.

Mga Sanggunian

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
2. Lleane Nieves M. (Marso 24, 2014). Mga acid at base. . Nabawi mula sa: uprh.edu
3. Wikipedia. (2018). Mahina base. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
4. Pangkat ng Editoryal. (2018). Ang puwersa ng base at pare-pareho ang patuloy na dissociation. kemikal. Nabawi mula sa: iquimicas.com
5. Chung P. (Marso 22, 2018). Mahina mga acid at mga base. Librete Text ng Chemistry. Nabawi mula sa: chem.libretexts.org