BASER: KJENNETEGN OG EKSEMPLER - KJEMI - 2026

De fundamenter er alle de kjemiske forbindelser som kan donere elektroner eller akseptere protoner. I naturen eller kunstig er det både uorganiske og organiske baser. Derfor kan dens atferd forutsies for mange ioniske molekyler eller faste stoffer.

Det som imidlertid skiller en base fra resten av de kjemiske stoffene, er dens markerte tendens til å donere elektroner sammenlignet med for eksempel arter som er dårlige i elektrontetthet. Dette er bare mulig hvis det elektroniske paret er lokalisert. Som en konsekvens av dette har basene elektronrike regioner, δ-.

Såper er svake baser som dannes ved reaksjon av fettsyrer med natriumhydroksyd eller kaliumhydroksyd.

Hvilke organoleptiske egenskaper gjør at basene kan identifiseres? De er vanligvis kaustiske stoffer som forårsaker alvorlige forbrenninger ved fysisk kontakt. Samtidig har de et såpepreg, og løser opp fett lett. Videre er smakene bitre.

Hvor er de i hverdagen? En kommersiell og rutinemessig kilde til stiftelser er rengjøringsprodukter, fra vaskemidler til håndsåper. Av denne grunn kan bildet av bobler opphengt i luften bidra til å huske basene, selv om det bak seg er mange fysisk-kjemiske fenomener involvert.

Mange baser har helt forskjellige egenskaper. Noen har for eksempel stygg og sterk lukt, for eksempel organiske aminer. Andre derimot, for eksempel ammoniakk, er penetrerende og irriterende. De kan også være fargeløse væsker eller ioniske hvite faste stoffer.

Imidlertid har alle baser en ting til felles: De reagerer med syrer for å produsere oppløselige salter i polare løsningsmidler, for eksempel vann.

Kjennetegn på basene

Såpe er en base

Bortsett fra hva som allerede er nevnt, hvilke spesifikke egenskaper skal alle basene ha? Hvordan kan de ta imot protoner eller gi elektroner? Svaret ligger i elektronegativiteten til molekylets eller ionets atomer; og blant dem alle er oksygen den dominerende, spesielt når det finnes som et hydroksylion, OH ^- .

Fysiske egenskaper

Basene har en syrlig smak, og med unntak av ammoniakk, er de luktfri. Teksturen er glatt og har muligheten til å endre fargen på litmuspapir til blått, metyloransje til gult og fenolftalin til lilla.

Styrken til en base

Baser er klassifisert i sterke baser og svake baser. Styrken til en base er assosiert med dens likevektskonstant, og for baser blir disse konstantene kalt basicitetskonstanter Kb.

Dermed har sterke baser en stor basicitetskonstant, slik at de har en tendens til å dissosiere fullstendig. Eksempler på disse syrene er alkalier som natrium eller kaliumhydroksyd, hvis basiskonstantkonstanter er så store at de ikke kan måles i vann.

På den annen side er en svak base en hvis dissosiasjonskonstant er lav, så den er i kjemisk likevekt.

Eksempler på disse er ammoniakk og aminer hvis syrekonstanter er i størrelsesorden 10 ^-4 . Figur 1 viser de forskjellige surhetskonstanter for forskjellige baser.

Base dissosiasjonskonstanter.

pH større enn 7

PH-skalaen måler alkalinitets- eller surhetsnivået til en løsning. Skalaen varierer fra null til 14. En pH-verdi under 7 er sur. En pH større enn 7 er basisk. Midtpunkt 7 representerer en nøytral pH. En nøytral løsning er verken sur eller basisk.

PH-skalaen oppnås som en funksjon av konsentrasjonen av H ⁺ i løsningen og er omvendt proporsjonal med denne. Baser, ved å redusere konsentrasjonen av protoner, øker pH i en løsning.

Evne til å nøytralisere syrer

Arrhenius foreslår i sin teori at syrer, som er i stand til å generere protoner, reagerer med basenes hydroksyl for å danne salt og vann på følgende måte:

HCl + NaOH → NaCl + H ₂ O.

Denne reaksjonen kalles nøytralisering og er grunnlaget for den analytiske teknikken kalt titrering.

Oksidreduksjonskapasitet

Gitt deres evne til å produsere ladede arter, brukes baser som et medium for elektronoverføring i redoksreaksjoner.

Baser har også en tendens til å oksidere, siden de har muligheten til å donere gratis elektroner.

Baser inneholder OH-ioner. De kan handle for å donere elektroner. Aluminium er et metall som reagerer med baser.

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

De korroderer ikke mange metaller, fordi metaller har en tendens til å miste i stedet for å ta imot elektroner, men baser er svært etsende for organiske stoffer som de som utgjør cellemembranen.

Disse reaksjonene er vanligvis eksoterme, noe som gir alvorlige forbrenninger ved kontakt med huden, så denne typen stoff må håndteres med forsiktighet. Figur 3 er sikkerhetsindikatoren når et stoff er etsende.

Merking av etsende stoffer.

De løslater OH

Til å begynne med kan OH ^- være til stede i mange forbindelser, hovedsakelig i metallhydroksider, siden det i selskap med metaller har en tendens til å "ta" protoner for å danne vann. Således kan en base være et hvilket som helst stoff som frigjør dette ionet i oppløsning gjennom en løselighetsbalanse:

M (OH) ₂ <=> M ²⁺ + 2OH ^-

Hvis hydroksydet er veldig løselig, blir likevekten totalt forskjøvet til høyre for den kjemiske ligningen, og vi snakker om en sterk base. M (OH) ₂ er derimot en svak base, siden den ikke slipper OH ^- ionene sine helt ut i vannet. Når OH ^- er produsert, kan den nøytralisere enhver syre som er rundt den:

OH ^- + HA => A ^- + H ₂ O

Og så OH ^- deprotona til syren HA for å transformere til vann. Hvorfor? Fordi oksygenatomet er veldig elektronegativt og også har en overdreven elektronisk tetthet på grunn av den negative ladningen.

O har tre par gratiselektroner, og kan donere hvilken som helst av dem til det delvis positivt ladede H-atomet, δ +. Dessuten favoriserer vannmolekylets store energistabilitet reaksjonen. Med andre ord: H ₂ O er mye mer stabil enn HA, og når dette er sant nøytraliseringsreaksjonen vil oppstå.

Konjugerte baser

Og hva med OH ^- og A ^- ? Begge er baser, med forskjellen at A ^- er den konjugerte basen til syre HA. Dessuten er A ^- en mye svakere base enn OH ^- . Herfra oppnås følgende konklusjon: en base reagerer for å generere en svakere.

Base _Strong + Acid _Strong => Base _Svakt + Syre _Svakt

Som det fremgår av den generelle kjemiske ligningen, er det samme for syrer.

Konjugatbase A ^- kan deprotonere et molekyl i en reaksjon kjent som hydrolyse:

A ^- + H ₂ O <=> HA + OH ^-

I motsetning til OH ^- etablerer den imidlertid en likevekt når den nøytraliseres med vann. Igjen er dette fordi A ^- er en mye svakere base, men nok til å forårsake en endring i pH i løsningen.

Derfor er alle de saltene som inneholder A ^- kjent som basiske salter. Et eksempel på disse er natriumkarbonat, Na ₂ CO ₃ , som etter oppløsning basifies løsningen gjennom hydrolysereaksjonen:

CO ₃ ^2– + H ₂ O <=> HCO ₃ ^- + OH ^-

De har nitrogenatomer eller substituenter som tiltrekker elektron tetthet

En base er ikke bare ioniske faste stoffer med OH ^- anioner i krystallgitteret, men de kan også ha andre elektronegative atomer som nitrogen. Disse typer baser tilhører organisk kjemi, og blant de vanligste er aminer.

Hva er amingruppen? R-NH ₂ . På nitrogenatomet er det et ikke-delt elektronisk par, som i likhet med OH ^- kan avprotonere et vannmolekyl:

RNH ₂ + H ₂ O <=> RNH ₃ ⁺ + OH ^-

Likevekten er langt til venstre, siden amin, selv om den er basisk, er mye svakere enn OH ^- . Merk at reaksjonen er den som er gitt for ammoniakkmolekylet:

NH ₃ + H ₂ O <=> NH ₄ ⁺ + OH ^-

Bare at aminene ikke kan danne kationen, NH ₄ ⁺ ; selv om RNH ₃ ⁺ er ammoniumkationen med en monosubstitusjon.

Og kan det reagere med andre forbindelser? Ja, med alle som har tilstrekkelig surt hydrogen, selv om reaksjonen ikke forekommer fullstendig. Det vil si at bare et veldig sterkt amin reagerer uten å etablere likevekt. Likeledes kan aminer donere sitt par av elektroner til andre enn H-arter (for eksempel alkylradikaler: -CH ₃ ).

Baser med aromatiske ringer

Aminer kan også ha aromatiske ringer. Hvis paret av elektronene kan bli "mistet" inne i ringen, fordi ringen tiltrekker elektrontetthet, vil basaliteten reduseres. Hvorfor? Fordi jo mer lokalisert det paret er innenfor strukturen, desto raskere vil det reagere med den elektronfattige arten.

For eksempel er NH ₃ grunnleggende fordi elektronparet har ingen steder å gå. Det samme skjer med aminer, enten de er primære (RNH ₂ ), sekundære (R ₂ NH) eller tertiære (R ₃ N). Disse er mer basale enn ammoniakk fordi nitrogen, i tillegg til det som nettopp er blitt forklart, tiltrekker høyere elektroniske tettheter av R-substituentene, og dermed øker δ-.

Men når det er en aromatisk ring, kan nevnte par inngå resonans i den, noe som gjør det umulig å delta i dannelsen av bindinger med H eller andre arter. Derfor har aromatiske aminer en tendens til å være mindre basiske, med mindre elektronparet forblir festet på nitrogen (som med pyridinmolekylet).

Eksempler på baser

NaOH

Natriumhydroksyd er en av de mest brukte basene i hele verden. Bruksområdene er utallige, men blant dem kan vi nevne bruken av å forsone noen fettstoffer og dermed lage basiske salter av fettsyrer (såper).

CH

Strukturelt kan det se ut som at aceton ikke godtar protoner (eller gir elektroner), men det gjør det, selv om det er en veldig svak base. Dette er fordi det elektronegative O-atomet tiltrekker seg elektronskyene i CH _3- gruppene , og fremhever tilstedeværelsen av de to elektronparene (: O :).

Alkalihydroksider

Foruten NaOH er alkalimetallhydroksider også sterke baser (med det lille unntaket av LiOH). Således er det blant andre baser følgende:

-KOH: kaliumhydroksyd eller kaustisk potash, det er en av de mest brukte basene i laboratoriet eller i industrien, på grunn av sin store avfettingsevne.

-RbOH: rubidiumhydroksyd.

-CsOH: cesiumhydroksyd.

-FrOH: franciumhydroksyd, hvis grunnleggende teoretisk antas å være en av de sterkeste som noen gang er kjent.

Organiske baser

CH ₃ CH ₂ NH ₂ : etylamin.

-LiNH ₂ : litiumamid . Sammen med natriumamid, NaNH ₂ , er de en av de sterkeste organiske basene. I dem amidet anion, NH ₂ ^- er den base som deprotonates vann eller reagerer med syrer.

-CH ₃ ONa: natriummetoksyd. Her basen er anionet CH ₃ O ^- , som kan reagere med syrer under dannelse av methanol, CH ₃ OH.

-Grignard-reagensene: de har et metallatom og et halogen, RMX. I dette tilfellet er radikalen R basen, men ikke nettopp fordi den tar bort et surt hydrogen, men fordi det gir opp sitt par elektroner som det deler med metallatomet. For eksempel: etylmagnesiumbromid, CH ₃ CH ₂ MgBr. De er veldig nyttige i organisk syntese.

NaHCO

Bakepulver brukes til å nøytralisere surhet under milde forhold, for eksempel inne i munnen som tilsetningsstoff i tannkrem.

referanser

1. Merck KGaA. (2018). Organiske baser. Hentet fra: sigmaaldrich.com
2. Wikipedia. (2018). Baser (kjemi). Hentet fra: es.wikipedia.org
3. Kjemi 1010. Syrer og baser: Hva de er og hvor de blir funnet. . Hentet fra: cactus.dixie.edu
4. Syrer, baser og pH-skalaen. Hentet fra: 2.nau.edu
5. Bodner-gruppen. Definisjoner av syrer og baser og vanns rolle. Hentet fra: chemed.chem.purdue.edu
6. Kjemi LibreTexts. Baser: Egenskaper og eksempler. Hentet fra: chem.libretexts.org
7. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. I syrer og baser. (fjerde utgave). Mc Graw Hill.
8. Helmenstine, Todd. (04. august 2018). Navn på 10 baser. Gjenopprettet fra: thoughtco.com