Caracteristici de bază și exemple

fundații toți acei compuși chimici care pot accepta protoni sau donează electroni. În natură sau în mod artificial există atât baze anorganice cât și organice. Prin urmare, comportamentul său poate fi prevăzut pentru multe molecule sau solide ionice.

Cu toate acestea, ceea ce diferențiază o bază de restul substanțelor chimice este tendința ei marcantă de a dona electroni, de exemplu, speciilor care sunt sărace în densitatea electronilor. Acest lucru este posibil numai dacă perechea electronică este localizată. Ca o consecință a acestui fapt, bazele au regiuni bogate în electroni, δ-.

Ce proprietăți organoleptice permit identificarea bazelor? Acestea sunt de obicei substanțe caustice, care provoacă arsuri grave prin contact fizic. În același timp, ele au o senzație de săpun și dizolvă ușor grăsimile. În plus, aromele sale sunt amare.

Unde se află în viața de zi cu zi? O sursă comercială și de rutină a bazelor sunt produse de curățare, de la detergenți la săpunuri de toaletă. Din acest motiv imaginea bulelor suspendate în aer poate ajuta la reamintirea bazelor, chiar dacă în spatele lor există multe fenomene fizico-chimice implicate.

Multe baze prezintă proprietăți complet diferite. De exemplu, unii eliberează mirosuri grele și intense, precum aminele organice. Alții, pe de altă parte, cum ar fi amoniacul, penetrează și irită. Ele pot fi, de asemenea, lichide incolore sau solide albe ionice.

Cu toate acestea, toate bazele au ceva în comun: ele reacționează cu acizii, pentru a produce săruri solubile în solvenți polari, cum ar fi apa.

index

• 1 Caracteristicile bazelor
  • 1.1 Eliberați OH-
  • 1.2 Aceștia au atomi de azot sau substituenți care atrag densitatea electronică
  • 1.3 Rotiți indicatorii bazei acidului la culori ridicate ale pH-ului
• 2 Exemple de baze
  • 2,1 NaOH
  • 2,2 CH3OCH3
  • 2.3. Hidroxizi alcalini
  • 2.4 Baze organice
  • 2,5 NaHC03
• 3 Referințe

Caracteristicile bazelor

În afară de cele menționate mai sus, ce caracteristici specifice ar trebui să aibă toate bazele? Cum pot să accepte protoni sau să doneze electroni? Răspunsul constă în electronegativitatea atomilor moleculei sau ionului; și între toți, oxigenul este predominant, mai ales atunci când se găsește ca ion de oxidil, OH^-.

Îi eliberează pe OH^-

În primul rând, OH^- Acesta poate fi prezent în mai mulți compuși, în principal în hidroxizi metalici, deoarece în compania metalelor tinde să "smulgă" protoni pentru a forma apă. Astfel, o bază poate fi orice substanță care eliberează acest ion în soluție printr-un echilibru de solubilitate:

M (OH)₂ <=> M²⁺ + 2OH^-

Dacă hidroxidul este foarte solubil, echilibrul este complet deplasat în dreapta ecuației chimice și se vorbește de o bază puternică. M (OH)₂ , totuși, este o bază slabă, deoarece nu eliberează complet ionii lui OH^- în apă Odată ce OH^- se produce neutralizarea oricărui acid care se află în împrejurimile sale:

OH^- + HA => A^- + H₂O

Și așa și OH^- deprotonizează acidul HA pentru a se transforma în apă. De ce? Deoarece atomul de oxigen este foarte electonegativ și, de asemenea, are un exces de densitate electronică din cauza încărcării negative.

O are trei perechi de electroni liberi și poate dona oricare dintre ele atomului H cu sarcină parțială pozitivă, δ +. De asemenea, marele stabilitate energetică a moleculei de apă favorizează reacția. Cu alte cuvinte: H₂Sau este mult mai stabilă decât HA, iar atunci când este adevărat, reacția de neutralizare va avea loc.

Bazele conjugate

Și ce zici de OH^- și A^-? Ambele sunt baze, cu diferența că A^- este baza conjugată de acid HA. În plus, A^- este o bază mult mai slabă decât OH^-. De aici rezultă următoarea concluzie: o bază reacționează pentru a genera o altă bază mai slabă.

bază _puternic + Acid _puternic => Baza _slab + Acid _slab

Așa cum se poate observa în ecuația chimică generală, același lucru se aplică acizilor.

Baza conjugată A^- poate deprotona o moleculă într-o reacție cunoscută sub numele de hidroliză:

A^- + H₂O <=> HA + OH^-

Cu toate acestea, spre deosebire de OH^-, stabilește un echilibru atunci când este neutralizat cu apă. Din nou, se datorează faptului că A^- Este o bază mult mai slabă, dar suficientă pentru a produce o modificare a pH-ului soluției.

Prin urmare, toate acele săruri care conțin A^- ele sunt cunoscute ca săruri de bază. Un exemplu este carbonatul de sodiu, Na₂CO₃, care, după dizolvare, balizează soluția prin reacția de hidroliză:

CO₃^2- + H₂Sau <=> HCO₃^- + OH^-

Aceștia au atomi de azot sau substituenți care atrag densitatea electronică

O bază nu se referă numai la solide ionice cu anioni OH^- în rețeaua de cristal, dar puteți avea și alți atomi electronegativi, cum ar fi azotul. Acest tip de baze aparțin chimiei organice, iar dintre cele mai frecvente sunt aminele.

Care este grupul amino? R-NH₂. Pe atomul de azot există o pereche electronică fără partajare, care poate, ca și OH^-, deprotonați o moleculă de apă:

R-NH₂ + H₂O <=> RNH₃⁺ + OH^-

Balanța este foarte deplasată spre stânga, deoarece amina, deși este de bază, este mult mai slabă decât OH^-. Rețineți că reacția este similară cu cea dată pentru molecula de amoniac:

NH₃ + H₂O <=> NH₄⁺ + OH^-

Numai că aminele nu pot forma corect cationul, NH₄⁺; deși RNH₃⁺ este cationul de amoniu cu o monosubstituție.

Și poate reacționa cu alți compuși? Da, cu oricine posedă un hidrogen suficient de acid, chiar dacă reacția nu se produce complet. Aceasta înseamnă că doar o amină foarte puternică reacționează fără a se stabili un echilibru. De asemenea, aminele își pot dona perechile de electroni altor specii decât H (ca radicali alchil: -CH₃).

Baze cu inele aromatice

Aminele pot avea, de asemenea, inele aromatice. Dacă perechea de electroni se poate "pierde" în interiorul inelului, deoarece atrage densitatea electronică, atunci bazicitatea sa va scădea. De ce? Datorită faptului că această pereche este mai localizată în interiorul structurii, cu atât mai repede va reacționa cu specia săracă de electroni.

De exemplu, NH₃ Este esențial deoarece perechea de electroni nu are unde să meargă. În același mod se întâmplă și cu aminele, fie primare (RNH₂), secundar (R₂NH) sau terțiar (R₃N). Acestea sunt mai bazice decât amoniacul deoarece, în afară de cele de mai sus, azotul atrage densități electronice mai mari ale substituenților R, crescând astfel δ-.

Dar atunci când există un inel aromatic, această pereche poate intra în rezonanță în interiorul ei, făcând imposibilă participarea la formarea legăturilor cu H sau cu alte specii. Prin urmare, aminele aromatice tind să fie mai puțin de bază, cu excepția cazului în care perechile de electroni rămân fixate pe azot (ca și în cazul moleculei de piridină).

Transformați indicatorii bazei acide la culori ridicate ale pH-ului

O consecință imediată a bazelor este aceea că, dizolvați în orice solvent și în prezența unui indicator acid bază, se obțin culori corespunzătoare valorilor ridicate ale pH-ului.

Cel mai cunoscut caz este acela al fenolftaleinei. La un pH mai mare de 8 o soluție cu fenolftaleină la care se adaugă o bază este vopsită cu o intensă culoare violet roșu. Același experiment poate fi repetat cu o gamă largă de indicatori.

Exemple de baze

NaOH

Hidroxidul de sodiu este una dintre cele mai răspândite baze din lume. Aplicațiile sale sunt nenumărate, dar printre acestea se poate menționa utilizarea sa pentru a saponifica unele grăsimi și, prin urmare, să producă săruri de bază ale acizilor grași (săpunuri).

CH₃OCH₃

Structurally, acetona nu pare să accepte protoni (sau să doneze electroni), dar totuși o face, deși este o bază foarte slabă. Acest lucru se datorează faptului că atomul electronegativ al lui O atrage norii electronici ai grupărilor CH₃, accentuând prezența celor două perechi de electroni (: O :).

Hidroxizi alcalini

În afară de NaOH, hidroxizii metalelor alcaline sunt de asemenea baze puternice (cu excepția LiOH). Astfel, printre alte baze sunt următoarele:

-KOH: hidroxid de potasiu sau potasiu caustic, este una dintre bazele cele mai utilizate în laborator sau în industrie, datorită puterii sale mari de degresare.

-RbOH: hidroxid de rubidiu.

-CsOH: hidroxid de cesiu.

-FrOH: hidroxid de franceză, a cărui bazicitate se presupune, teoretic, a fi cea mai puternică cunoscută vreodată.

Baze organice

-CH₃CH₂NH₂: etilamină.

-LiNH₂: amida de litiu. Împreună cu amida de sodiu, NaNH₂, sunt unele dintre cele mai puternice baze organice. În ei amiduroanion, NH₂^- este baza care deprotonează apa sau reacționează cu acizii.

-CH₃ONa: metoxid de sodiu. Aici baza este anionul CH₃O^-, care poate reacționa cu acizi pentru a produce metanol, CH₃OH.

- reactivii Grignard: au un atom metalic și un halogen, RMX. În acest caz, radicalul R este baza, dar nu pentru că scade un hidrogen acid, ci pentru că renunță la perechea de electroni pe care o împarte cu atomul de metal. De exemplu: bromura de etilmagneziu, CH₃CH₂MgBr. Ele sunt foarte utile în sinteza organică.

NaHCC₃

Bicarbonatul de sodiu este utilizat pentru a neutraliza aciditatea în condiții ușoare, de exemplu, în interiorul gurii ca aditiv în pastele de dinți.

referințe

1. Merck KGaA. (2018). Baze organice Luat de la: sigmaaldrich.com
2. Wikipedia. (2018). Baze (chimie). Luată de la: en.wikipedia.org
3. Chimia 1010. Acizi și baze: ce sunt și unde sunt găsiți. [PDF]. Luat de la: cactus.dixie.edu
4. Acizi, baze și scala pH-ului. Luat de la: 2.nau.edu
5. Grupul Bodner.Definiții ale acizilor și bazelor și rolul apei. Luat de la: chemed.chem.purdue.edu
6. Chimie LibreTexts. Baze: proprietăți și exemple. Luat de la: chem.libretexts.org
7. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică în Acizi și baze. (a patra ediție). Mc Graw Hill.
8. Helmenstine, Todd. (4 august 2018). Numele celor 10 baze. Adus de la: thoughtco.com