BASER: EGENSKAPER OCH EXEMPEL - KEMI - 2026

De fundament är alla de kemiska föreningar som kan donera elektroner eller acceptera protoner. I naturen eller konstgjort finns det både oorganiska och organiska baser. Därför kan dess beteende förutsägas för många joniska molekyler eller fasta ämnen.

Det som emellertid skiljer en bas från resten av de kemiska ämnena är dess markanta tendens att donera elektroner jämfört med till exempel arter som är dåliga i elektrondensitet. Detta är endast möjligt om det elektroniska paret finns. Som en konsekvens av detta har baserna elektronrika regioner, 5.

Tvål är svaga baser som bildas genom reaktion av fettsyror med natriumhydroxid eller kaliumhydroxid.

Vilka organoleptiska egenskaper gör det möjligt att identifiera baserna? De är vanligtvis kaustiska ämnen som orsakar allvarliga brännskador genom fysisk kontakt. Samtidigt har de en tvålkänsla och löser fett lätt. Dessutom är dess smaker bitter.

Var är de i det dagliga livet? En kommersiell och rutinmässig källa till stiftelser är rengöringsprodukter, från tvättmedel till handtvålar. Av denna anledning kan bilden av några bubblor hängande i luften hjälpa till att komma ihåg baserna, även om bakom dem finns många fysisk-kemiska fenomen involverade.

Många baser uppvisar helt olika egenskaper. Till exempel har vissa illaluktande och stark lukt, till exempel organiska aminer. Andra, å andra sidan, som ammoniak, är penetrerande och irriterande. De kan också vara färglösa vätskor eller joniska vita fasta ämnen.

Men alla baser har en sak gemensamt: de reagerar med syror för att producera lösliga salter i polära lösningsmedel, t.ex. vatten.

Egenskaper för baserna

Tvål är en bas

Förutom vad som redan har nämnts, vilka specifika egenskaper ska alla baser ha? Hur kan de ta emot protoner eller donera elektroner? Svaret ligger i elektronegativiteten hos molekylens eller jonens atomer; och bland dem alla är syre den dominerande, särskilt när det finns som en hydroxyljon, OH ^- .

Fysikaliska egenskaper

Baserna har en sur smak och förutom ammoniak är luktfritt. Strukturen är hala och har förmågan att ändra färg på litmuspapper till blått, metylorange till gult och fenolftalin till lila.

Basens styrka

Baser klassificeras i starka baser och svaga baser. En bass styrka är associerad med dess jämviktskonstant, varför dessa konstanter, för baser, kallas basicitetskonstanter Kb.

Således har starka baser en stor basiskonstant så de tenderar att dissociera helt. Exempel på dessa syror är alkalier såsom natrium eller kaliumhydroxid, vars basiska konstanter är så stora att de inte kan mätas i vatten.

Å andra sidan är en svag bas en vars dissociationskonstant är låg så att den är i kemisk jämvikt.

Exempel på dessa är ammoniak och aminer vars syrakonstanter är i storleksordningen ^10-4 . Figur 1 visar de olika surhetskonstanterna för olika baser.

Basdissociationskonstanter.

pH större än 7

PH-skalan mäter alkalinitets- eller surhetsnivån för en lösning. Skalan sträcker sig från noll till 14. Ett pH som är lägre än 7 är surt. Ett pH större än 7 är basiskt. Mittpunkt 7 representerar ett neutralt pH. En neutral lösning är varken sur eller alkalisk.

PH-skalan erhålls som en funktion av koncentrationen av H ⁺ i lösningen och är omvänt proportionell till detta. Baser, genom att minska koncentrationen av protoner, ökar pH-värdet för en lösning.

Förmåga att neutralisera syror

Arrhenius föreslår i sin teori att syror, som kan generera protoner, reagerar med hydroxylen i baserna för att bilda salt och vatten på följande sätt:

HCl + NaOH → NaCl + H ₂ O.

Denna reaktion kallas neutralisering och är grunden för den analytiska tekniken som kallas titrering.

Oxidreduktionskapacitet

Med tanke på deras förmåga att producera laddade arter används baser som ett medium för elektronöverföring vid redoxreaktioner.

Baser har också en tendens att oxidera eftersom de har förmågan att donera fria elektroner.

Baserna innehåller OH-joner. De kan agera för att donera elektroner. Aluminium är en metall som reagerar med baser.

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

De korroderar inte många metaller, eftersom metaller tenderar att förlora snarare än att acceptera elektroner, men baser är mycket frätande för organiska ämnen som de som utgör cellmembranet.

Dessa reaktioner är vanligtvis exoterma, vilket ger svåra brännskador vid kontakt med huden, så denna typ av ämne måste hanteras med försiktighet. Figur 3 är säkerhetsindikatorn när ett ämne är frätande.

Märkning av frätande ämnen.

De släpper OH

Till att börja med kan OH ^- finnas i många föreningar, främst i metallhydroxider, eftersom det i företaget av metaller tenderar att "ta" protoner för att bilda vatten. Således kan en bas vara vilken substans som helst som frisätter denna jon i lösning genom en löslighetsjämvikt:

M (OH) ₂ <=> M ²⁺ + 2OH ^-

Om hydroxiden är mycket löslig förskjuts jämvikten helt åt höger om den kemiska ekvationen och vi talar om en stark bas. M (OH) ₂ är å andra sidan en svag bas eftersom den inte helt släpper sina OH ^- joner i vattnet. När OH ^- produceras kan den neutralisera alla syror som finns runt den:

OH ^- + HA => A ^- + H ₂ O

Och så OH ^- deprotona till syran HA att omvandla i vattnet. Varför? Eftersom syreatomen är mycket elektronegativ och har också en överskott av elektronisk densitet på grund av den negativa laddningen.

O har tre par fria elektroner, och kan donera vilken som helst av dem till den delvis positivt laddade H-atomen, 5 +. Dessutom gynnar vattenmolekylens stora energistabilitet reaktionen. Med andra ord: H ₂ O är mycket stabilare än HA, och när detta är sant neutralisationsreaktionen kommer att inträffa.

Konjugatbas

Och hur är det med OH ^- och A ^- ? Båda är baser, med skillnaden att A ^- är den konjugerade basen av syra HA. Dessutom är A ^- en mycket svagare bas än OH ^- . Härifrån uppnås följande slutsats: en bas reagerar för att generera en svagare.

Bas _Stark + Syra _Stark => bas _Svag + Syra _Svag

Som man kan se från den allmänna kemiska ekvationen gäller det samma för syror.

Konjugatbas A ^- kan deprotonera en molekyl i en reaktion känd som hydrolys:

A ^- + H ₂ O <=> HA + OH ^-

Till skillnad från OH ^- skapar det dock en jämvikt när den neutraliseras med vatten. Återigen beror detta på att A ^- är en mycket svagare bas, men tillräckligt för att orsaka en förändring i pH i lösningen.

Därför är alla de salter som innehåller A ^- kända som basiska salter. Ett exempel på dem är natriumkarbonat, Na ₂ CO ₃ , som efter upplösning basifies lösningen genom hydrolysreaktionen:

CO ₃ ^2- + H ₂ O <=> HCO ₃ ^- + OH ^-

De har kväveatomer eller substituenter som lockar elektrondensitet

En bas är inte bara joniska fasta ämnen med OH ^- anjoner i deras kristallgaller, utan de kan också ha andra elektronegativa atomer, som kväve. Dessa typer av baser tillhör organisk kemi, och bland de vanligaste är aminer.

Vad är amingruppen? R-NH ₂ . På kväveatomen finns ett odelat elektroniskt par, som, liksom OH ^- , kan avprota en vattenmolekyl:

RNH ₂ + H ₂ O <=> RNH ₃ ⁺ + OH ^-

Jämvikten är långt till vänster, eftersom amin, även om den är basisk, är mycket svagare än OH ^- . Observera att reaktionen liknar den som ges för ammoniakmolekylen:

NH ₃ + H ₂ O <=> NH ₄ ⁺ + OH ^-

Endast att aminerna inte kan bilda katjonen, NH ₄ ⁺ ; även om RNH ₃ ⁺ är ammoniumkatjonen med en monosubstitution.

Och kan det reagera med andra föreningar? Ja, med alla som har tillräckligt surt väte, även om reaktionen inte inträffar helt. Det vill säga bara en mycket stark amin reagerar utan att skapa jämvikt. På samma sätt kan aminer donera sin elektronpar till andra än H arter (såsom alkylradikaler: -CH ₃ ).

Baser med aromatiska ringar

Aminer kan också ha aromatiska ringar. Om dess par elektroner kan "gå förlorade" inuti ringen, eftersom ringen lockar elektrontäthet, kommer dess basalitet att minska. Varför? Eftersom ju mer lokaliserat paret är inom strukturen, desto snabbare kommer det att reagera med de elektronfattiga arterna.

Till exempel är NH ₃ grundläggande eftersom dess elektronpar har ingenstans att gå. Detsamma sker med aminer, oavsett om de är primära (RNH ₂ ), sekundär (R ₂ NH) eller tertiär (R ₃ N). Dessa är mer basiska än ammoniak eftersom, utöver vad som just har förklarats, lockar kväve högre elektroniska tätheter av R-substituenterna, vilket ökar δ-.

Men när det finns en aromatisk ring kan nämnda par gå in i resonans i den, vilket gör det omöjligt att delta i bildandet av bindningar med H eller andra arter. Därför tenderar aromatiska aminer att vara mindre basiska, såvida inte elektronparet förblir fixerat på kväve (som är fallet med pyridinmolekylen).

Exempel på baser

NaOH

Natriumhydroxid är en av de mest använda baserna i världen. Dess tillämpningar är otaliga, men bland dem kan vi nämna dess användning för att förtärpa vissa fetter och därmed göra basiska salter av fettsyror (tvål).

CH

Strukturellt verkar aceton inte acceptera protoner (eller donera elektroner), men det gör det, även om det är en mycket svag bas. Detta beror på att den elektronegativa O-atom lockar elektron moln av att CH ₃ grupper , förstärker närvaron av sina två par av elektroner (: O :).

Alkalihydroxider

Förutom NaOH är alkalimetallhydroxider också starka baser (med det lilla undantaget av LiOH). Således finns det bland andra baser följande:

-KOH: kaliumhydroxid eller kaustisk kaliumklorid, det är en av de mest använda baserna i laboratoriet eller inom industrin på grund av dess stora avfettningskraft.

-RbOH: rubidiumhydroxid.

-CsOH: cesiumhydroxid.

-FrOH: franciumhydroxid, vars grundlighet teoretiskt antas vara en av de starkaste någonsin kända.

Organiska baser

-CH ₃ CH ₂ NH ₂ : etylamin.

-LiNH ₂ : litiumamid. Tillsammans med natriumamid, NaNH ₂ , är de en av de starkaste organiska baser. I dem amiden anjon, NH ₂ ^- är basen som deprotoneras vatten eller reagerar med syror.

-CH ₃ ONa: natriummetoxid. Här basen är anjonen CH ₃ O ^- , som kan reagera med syror för att ge metanol, CH ₃ OH.

-Grignard-reagensen: de har en metallatom och en halogen, RMX. I detta fall är radikalen R basen, men inte precis för att den tar bort ett surt väte, utan för att det ger upp sitt par elektroner som den delar med metallatomen. Till exempel: etylmagnesiumbromid, CH ₃ CH ₂ MgBr. De är mycket användbara vid organisk syntes.

NaHCOa

Bakpulver används för att neutralisera surhet under milda förhållanden, till exempel inuti munnen som tillsats i tandkräm.

referenser

1. Merck KGaA. (2018). Organiska baser. Hämtad från sigmaaldrich.com
2. Wikipedia. (2018). Baser (kemi). Hämtad från: es.wikipedia.org
3. Kemi 1010. Syror och baser: Vad de är och var de hittas. . Hämtad från: cactus.dixie.edu
4. Syror, baser och pH-skalan. Hämtad från: 2.nau.edu
5. Bodner-gruppen. Definitioner av syror och baser och vattenrollen. Hämtad från: chemed.chem.purdue.edu
6. Kemi LibreTexts. Baser: Egenskaper och exempel. Hämtad från: chem.libretexts.org
7. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. I syror och baser. (fjärde upplagan). Mc Graw Hill.
8. Helmenstine, Todd. (04 augusti 2018). Namn på 10 baser. Återställd från: thoughtco.com