V chemii, základní je myšlenka jako látka, která může přijmout protony nebo nějakou chemickou sloučeninu, která poskytuje hydroxidových iontů (OH-) v roztoku. To je také obyčejně odkazoval se na jako každá látka, která může reagovat s kyselinou snížit nebo neutralizovat jeho kyselé vlastnosti, změnit barvu indikátorů (např otočte červený lakmusový papírek modře), pocit, kluzké na dotek, když v roztoku, hořkou chuť, reagují s kyselinami tvoří soli, a podporovat určité chemické reakce (např. základní katalýza). Příkladem jednoduchých bází je hydroxid sodný a amoniak. Hydroxid sodný (NaOH), také známý jako hydroxid sodný nebo louh, se disociuje ve vodě za vzniku hydroxidových iontů (OH-) a sodných iontů (na+).

základny mají mnoho praktických použití a několik z nich se běžně vyskytuje v domácnosti. Amoniak pro domácnost je známý čisticí prostředek. Louh se používá k čištění dřeváků a dřezů. Hydroxid draselný, nazývaný také žíravý potaš, se používá k výrobě měkkého mýdla, které se snadno rozpouští ve vodě. Hydroxid hořečnatý ve vodě (také nazývaný mléko magnézie) se používá jako antacida nebo projímadlo.

Alkalických a základny

Původ pojmů

termín „alkalické“ je odvozen z arabského slova al qalīy, což znamená „kalcinovaný popel.“Tyto rostlinné popely byly považovány za vlastnosti, jako je schopnost zvrátit působení kyselin a schopnost pracího prostředku. Tím pádem, alkálie byla zpočátku myšlenka jako protiklad kyseliny. Tvorba solí z kyselé a alkalické reakce vedla k názoru, že soli mohou být odvozeny ze dvou složek opačné povahy.

přesto ne všechny nekyselé složky měly alkalické vlastnosti. Příkladem jsou oxidy a hydroxidy těžkých kovů. Proto se zrodil pojem „základna“. Tento koncept poprvé představil francouzský chemik Guillaume François Rouelle v roce 1754. Poznamenal, že kyseliny-které v té době byly většinou těkavé kapaliny, jako je kyselina octová—se změnily na pevné soli pouze v kombinaci se specifickými látkami. Tyto látky tvořily betonový základ pro sůl a odtud název.

záměna báze a alkálie

pojmy „báze“ a „alkálie“ se často používají zaměnitelně, protože nejčastější báze jsou alkálie. Je běžné mluvit o „měření zásaditosti půdy“, když se ve skutečnosti míní měření pH (základní vlastnost). Podobně báze, které nejsou zásadami, jako je amoniak, jsou někdy chybně označovány jako alkalické.

Všimněte si, že ne všechny nebo dokonce většina solí tvořených alkalickými kovy jsou alkalické; toto označení platí pouze pro ty soli, které jsou zásadité.

zatímco většina elektropozitivních oxidů kovů je zásaditá, pouze rozpustné alkalické kovy a oxidy kovů alkalických zemin lze správně nazvat zásadami.

tato definice alkálie jako základní soli alkalického kovu nebo kovu alkalických zemin se jeví jako nejběžnější, na základě definic slovníku však existují protichůdné definice pojmu alkálie. Patří mezi ně:

• jakákoli báze, která je rozpustná ve vodě, Farlex, 2008. Retrieved April 8, 2008.</ref> je To přesněji nazývá báze podle arrhenia.
• roztok báze ve vodě.

definice kyselin a Zásad

kyseliny a zásady tvoří komplementární páry, takže jejich definice je třeba zvážit společně. Existují tři společné skupiny definitonů: definice Arrhenius, Brønsted-Lowry a Lewis, v pořadí rostoucí obecnosti.

• Arrhenius: Podle této definice, kyselina je látka, která zvyšuje koncentraci vodíku iontů (H3O+), když se rozpustí ve vodě, zatímco báze jsou látky, které zvyšují koncentraci hydroxidových iontů (OH-). Tato definice omezuje kyseliny a zásady na látky, které se mohou rozpouštět ve vodě. Kolem roku 1800 mnoho francouzských chemiků, včetně Antoine Lavoisier, nesprávně věřilo, že všechny kyseliny obsahují kyslík. Ve skutečnosti je moderní německé slovo pro kyslík Sauerstoff (lit. Kyselka). Angličtí chemici, včetně Sira Humphryho Davyho, zároveň věřili, že všechny kyseliny obsahují vodík. Švédský chemik Svante Arrhenius použil tuto víru k rozvoji této definice kyseliny.
• Brønsted-Lowry: Podle této definice je kyselina donorem protonu (vodíkové jádro) a báze akceptorem protonu (vodíkové jádro). Kyselina se říká, že je disociována po darování protonu. Kyselina a odpovídající báze se označují jako konjugované páry kyselina-báze. Brønsted a Lowry formulovali tuto definici, která zahrnuje ve vodě nerozpustné látky, které nejsou v definici Arrhenius.
• Lewis: podle této definice je kyselina akceptorem elektronového páru a báze dárcem elektronového páru. (Tyto jsou často označovány jako „Lewis acids“ a „Lewis základny,“ a jsou electrophiles a nucleophiles, respektive v organické chemii; Lewis základny jsou také ligandy v koordinační chemii. H+ vodíkové ionty), jako je chlorid železitý(III), a proto Lewisova definice kyseliny má širší uplatnění než definice Brønsted-Lowry. Lewisovu definici lze také vysvětlit molekulární orbitální teorií. Obecně může kyselina přijímat elektronový pár ve své nejnižší neobsazené orbitální (LUMO) z nejvyšší obsazené orbitální (HOMO) báze. To znamená, že HOMO ze základny a LUMO z kyseliny se spojí s vazebným molekulárním orbitalem. Tuto definici vyvinul Gilbert N. Lewis.

Základní vlastnosti

Některé obecné vlastnosti základny patří:

• Chuť: Hořká chuť (na rozdíl od kyselá chuť kyseliny a sladkost aldehydy a ketony)
• Barva: Slizký nebo mýdlovou cítit na prstech
• Reaktivita:Louh na organickou hmotu, prudce reagují s kyselými nebo redukovatelné látky
• Elektrická vodivost: Vodných roztoků nebo roztavených základny disociují na ionty a elektricky vodivé
• Lakmusový test: Základy otočte červený lakmusový papír na modro.

Chemické Vlastnosti

Základy Ionizační Konstanta a pH

obecné rovnice může být napsán pro přijetí H+ iontů z vody pomocí molekulární základny, B, k tvoří její konjugované kyseliny BH+.

B(aq) + H2O(l) ⇌ BH+(aq) + OH-(aq)

K, b = ⋅ {\displaystyle K_{b}={\cdot \konec }}K, b = ⋅ {\displaystyle K_{b}={\cdot \konec }}

rovnovážná konstanta, Kb je také nazýván Základní Ionizační Konstanta. Jedná se o reakci, při které báze tvoří svou konjugovanou kyselinu odstraněním iontu H+ z vody.

pH (nečisté) vody je měřítkem její kyselosti. V čisté vodě, o jeden z deseti milionů molekuly vodíku disociují na ionty (H3O+) a hydroxidových iontů (OH−), podle následující rovnice:

2H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + OH-(aq)

základní akceptuje (odstraňuje) vodíku ionty (H3O+) z roztoku, nebo daruje hydroxidových iontů (OH-) v roztoku. Obě akce budou nižší koncentrace vodíku ionty a tím zvyšují pH. Naopak, kyselina daruje H3O+ iontů do roztoku nebo přijímá OH−, a tím snižuje pH.

například, když 1 mol hydroxidu sodného (40 g) se rozpustí v 1 litr vody, koncentrace hydroxidových iontů se stává = 1 mol/L. Proto = 10-14 mol/L a pH = −log 10-14 = 14.

konstanta bazicity nebo pKb je míra bazicity a souvisí s pKa jednoduchým vztahem pKa + pKb = 14.

základní síla

„silná báze“ je taková, která hydrolyzuje úplně, deprotonuje kyseliny v acidobazické reakci, a proto zvyšuje pH roztoku na 14. Sloučeniny s pH vyšším než asi 13 se nazývají silné báze. Silné báze, jako silné kyseliny, napadají živou tkáň a způsobují vážné popáleniny. Reagují odlišně na kůži než kyseliny, zatímco silné kyseliny jsou žíravé, říkáme, že silné báze jsou žíravé. Běžnými příklady silných bází jsou hydroxidy alkalických kovů a kovů alkalických zemin jako NaOH a Ca (OH)2. Velmi silné báze jsou dokonce schopny deprotonovat velmi slabě kyselé skupiny C-H v nepřítomnosti vody.Superbázy jsou třídou zejména bazických sloučenin a harpunové báze jsou speciální třídou silných bází se špatnou nukleofilitou.

Příklady Silných zásad (hydroxid Sodný, sloučeniny) v sestupném síla:

• hydroxid Draselný (KOH)
• hydroxidu Barnatého (Ba(OH)2)
• Cesium sodný (CsOH)
• hydroxid sodný (NaOH)
• Strontium hydroxide (Sr(OH)2)
• hydroxid Vápenatý (Ca(OH)2)
• hydroxid Lithný (LiOH)
• Rubidium sodný (RbOH)

kationty tyto silné základy se objeví ve skupinách 1 a 2 periodické tabulky (alkalických kovů a kovů alkalických zemin).

ještě silnější báze jsou:

• hydrid Sodný (NaH)
• Lithium diisopropylamide (LDA) (C6H14LiN)
• amid Sodný (NaNH2)

„Slabá Báze“ je ten, který není plně ionizaci v roztoku. Když báze ionizuje, zabírá vodíkový iont z vody kolem něj a zanechává OH – ion za sebou. Slabé báze mají vyšší koncentraci H + než silné báze. Slabé báze existují v chemické rovnováze stejným způsobem jako slabé kyseliny. Základní ionizační konstanta Kb udává sílu základny. Velké Kbs patří k silnějším základnám. PH báze je větší než 7 (kde 7 je neutrální číslo; pod 7 je kyselina), obvykle do 14.Běžným příkladem slabé báze je amoniak, který se používá k čištění.

Příklady Slabé Základny:

• Alanin (C3H5O2NH2)
• Amoniaku (na vodu) (NH3 (NH4OH))
• Dimethylamin ((CH3)2NH)
• Ethylamin (C2H5NH2)
• Glycin (C2H3O2NH2)
• Hydrazin (N2H4)
• Methylamin (CH3NH2)
• Trimethylamin ((CH3)3N)

acidobazické Neutralizační

Základny může být myšlenka jako chemické opakem kyselin. Reakce mezi kyselinou a bází se nazývá neutralizace. Báze a kyseliny jsou považovány za protiklady, protože účinkem kyseliny je zvýšení koncentrace hydroniových iontů (H3O+) ve vodě, kde jako báze tuto koncentraci snižují. Báze reagují s kyselinami za vzniku solí a vody.

a soli pozitivní ion pochází z báze a jeho negativní ion pochází z kyseliny.Vzhledem k hydroxidu kovu jako báze je obecná reakce:

HX(aq) + MZ(aq) → MX(aq) + HOH(l) kyseliny, base slanou vodou

Soli silné zásady a silné kyseliny

silné kyseliny HCl (kyselina chlorovodíková) reaguje s silnou základnu NaOH (hydroxid sodný) za vzniku NaCl (sůl = chlorid sodný) a voda. Pokud jsou množství kyseliny a báze ve správném stechiometrickém poměru, pak reakce projde úplnou neutralizací, kde kyselina i báze ztratí své příslušné vlastnosti.

HCL(aq) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) silná silná slaná voda acidobazické

Soli silné zásady a slabé kyseliny

silná báze NaOH (hydroxid sodný) přidány do slabé kyseliny CH3COOH (kyselina octová) v 1L roztoku, které tvoří NaCH3COO (octan sodný) a voda.

CH3COOH (aq) + NaOH(aq) → NaCH3COO (aq) + H2O(l) slabé slabé slané vody acidobazické

Soli slabé báze a silné kyseliny

Slabé základny reagují se silnými kyselinami za vzniku kyselých roztoků solí. Konjugovaná kyselina slabé báze určuje její pH. Například NH3 (amoniak) se přidává do HCl (kyselina chlorovodíková) za vzniku NH4Cl (chlorid amonný).

NH3(aq) + HCl(aq) → NH4Cl(aq) slabé silné sůl základnu kyseliny

jakmile soli je tvořen reaguje s vodou, což má za následek mírně kyselého roztoku.

Soli slabé báze a slabé kyseliny

Solné roztoky obsahující kyselé kationty a základní anionty, jako jsou NH4F (fluorid amonný) mají dvě možné reakce:

NH4+(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + NH3(aq) Ka(NH4+) = 5,6 x 10-10 F-(aq) + H2O(l) ↔ HF(aq) + OH-(aq) Kb(F-) = 1.4 x 10-11

od Ka (NH4+) > Kb (F -) je reakce amoniaku s vodou příznivější. Výsledný roztok je proto mírně kyselý.

zásady

alkalické soli

většina zásaditých solí jsou alkalické soli, z nichž běžné příklady jsou:

• hydroxid sodný (často volal „caustic soda“)
• hydroxid draselný (běžně nazývá „potaš“)
• louh (obecný termín pro některou z předchozích dvou, nebo i pro směsi)
• uhličitan vápenatý (někdy se nazývá „volného vápna“)
• hydroxid hořečnatý je příklad atypické alkalických kovů: je to slabá báze (nemohou být detekovány fenolftalein) a má nízkou rozpustnost ve vodě.

alkalická půda

půda s hodnotou pH vyšší než 7,4 se obvykle označuje jako alkalická. Tato vlastnost půdy se může vyskytovat přirozeně v důsledku přítomnosti alkalických solí. I když některé rostliny preferují mírně bazické půdy (včetně zeleniny, jako je zelí a krmná jako buffalograss), většina rostlin dává přednost mírně kyselou půdu (pH mezi 6,0 a 6,8) a alkalické půdy může způsobit problémy.

Alkalických jezer

V alkalických jezer (typ salt lake), odpařování se zaměřuje na přirozeně se vyskytující alkalických solí, často tvoří kůrku mírně základní sůl na velkém prostoru.

příklady alkalických jezer:

• Redberry Lake, Saskatchewan, Kanada.
• Tramping Lake, Saskatchewan, Kanada.

zásaditost nehydroxidů

jak uhličitan sodný, tak amoniak jsou báze, i když ani jedna z těchto látek neobsahuje OH-skupiny. To je proto, že obě sloučeniny přijmout H+, když se rozpustí ve vodě:

Na2CO3 + H2O → 2 Na+ + HCO3- + OH – NH3 + H2O → NH4+ + OH-

Bází jako heterogenní katalyzátory

Základní látky, mohou být použity jako nerozpustné heterogenní katalyzátory pro chemické reakce. Příkladem jsou oxidy kovů, jako je oxid hořečnatý, oxid vápenatý a oxid barnatý, jakož i fluorid draselný na oxidu hlinitém a některých zeolitech. Velké množství přechodných kovů tvoří dobré katalyzátory, z nichž mnohé tvoří základní látky. Základní katalyzátory byly použity v organismu se dehydrogenace, migraci dvojné vazby, v Meerwein-Ponndorf-Verlay snížení, Michael reakce, a mnoho dalších reakcí.

praktická základní chemie

kromě jejich použití v průmyslových odvětvích mají základny mnoho aplikací po celém domě. Antacida se používají k neutralizaci kyselosti žaludku; zahradníci používají základy, jako je vápno (CaO), aby se půda stala základnější. Mírné základny se používají k čištění všeho od nádobí a oblečení po vozidla a rodinného psa.

neutralizace kyselosti žaludku

antacida je báze, která se používá k neutralizaci přebytečné žaludeční kyseliny. Doporučená dávka je množství báze potřebné k neutralizaci některých, ale ne všech, žaludeční kyseliny.

acidobazická chemie některých antacid:

Compound	Chemical Formula	Chemical Reaction
Aluminum hydroxide	Al(OH)3	Al(OH)3(s) + 3 HCl(aq) —–> AlCl3(aq) + 3 H2O(l)
Calcium carbonate	CaCO3	CaCO3(s) + 2 HCl(aq) —–> CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Magnesium carbonate	MgCO3	MgCO3(s) + 2 HCl(aq) —–> MgCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Magnesium hydroxide	Mg(OH)2	Mg(OH)2(s) + 2 HCl(aq) —–> MgCl2(aq) + 2 H2O(l)
Sodium bicarbonate	NaHCO3	NaHCO3(aq) + HCl(aq) —–> NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Household Cleaners

Most cleaning compounds such as dishwashing detergents, scouring powders, laundry detergents, and oven cleaners are basic. Před mnoha desítkami let se domácí louhové mýdlo používalo k čištění oděvů i kůže lidí. Nejbližší věc k louhovému mýdlu, kterou dnes vidíme, je mycí prostředek na mytí nádobí. Opravdu těžké úklidové práce v domácnosti vyžadují chemicky agresivní čisticí prostředky. Vysoce základní čisticí prostředky se používají k odstranění nečistot, mastnoty nebo skvrn. Čisticí prostředky na odtok a troubu jsou na druhém konci spektra pH, mající ph 12 nebo vyšší. Obvykle obsahují silnou bázi, jako je NaOH, která reaguje s tuky a mastnotou za vzniku rozpustného mýdla. Všechna silně základní řešení, jak v laboratoři, tak v domácnostech, jsou nebezpečná a je třeba s nimi vždy zacházet opatrně.

Viz také

• acidobazické reakce teorie
• Kyseliny

Poznámky

• Brown, Theodore E., H. Eugene LeMay, and Bruce E Bursten. Chemie: Ústřední věda (10. vydání). Horní sedlo řeky, NJ: Prentice Hall, 2005. ISBN 0131096869
• Corwin, C. H. Introductory Chemistry Concepts & Connections (3rd ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2001. ISBN 0130874701
• McMurry, J., and R. C. Fay. Chemie (4. vydání.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2004. ISBN 0131402080
• Moore, J.W., C. L. Stanitski, and P. C. Jurs. Chemie Molekulární Věda. New York: Harcourt College, 2002. ISBN 0030320119
• Oxlade, Chris. Kyseliny a Zásady (chemikálie v akci). Heinemannova Knihovna, 2002. ISBN 1588101940

všechny odkazy načteny 13.května 2016.

• CurTiPot – acidobazické rovnovážné diagramy, výpočet pH a titrační křivky simulace a analýzy – freeware