în chimie, o bază este considerată o substanță care poate accepta protoni sau orice compus chimic care produce ioni de hidroxid (OH-) în soluție. De asemenea, este denumită în mod obișnuit orice substanță care poate reacționa cu un acid pentru a scădea sau neutraliza proprietățile sale acide, pentru a schimba culoarea indicatorilor (de ex. turn roșu hârtie de turnesol albastru), se simt alunecos la atingere atunci când în soluție, gust amar, reacționează cu acizi pentru a forma săruri, și de a promova anumite reacții chimice (de exemplu, cataliza de bază). Exemplu de baze simple sunt hidroxidul de sodiu și amoniacul. Hidroxidul de sodiu (NaOH), cunoscut și sub numele de sodă caustică sau leșie, disociază în apă pentru a forma ioni de hidroxid (OH-) și ioni de sodiu (Na+).

bazele au multe utilizări practice, iar mai multe dintre ele se găsesc în mod obișnuit în casă. Amoniacul de uz casnic este un agent de curățare familiar. Lye este utilizat pentru curățarea saboților și a scurgerilor de chiuvetă. Hidroxidul de potasiu, numit și potasiu caustic, este folosit pentru a face săpun moale care se dizolvă cu ușurință în apă. Hidroxidul de magneziu în apă (numit și lapte de magnezie) este utilizat ca antiacid sau laxativ.

alcaline și de bază

originile conceptelor

termenul „alcalin” este derivat din cuvântul arab al Qal inkty, care înseamnă „cenușa calcinată.”Aceste cenușă de plante au fost considerate ca având proprietăți precum capacitatea de a inversa acțiunea acizilor și de a avea putere de detergent. Astfel, un alcalin a fost inițial gândit ca antiteza unui acid. Formarea sărurilor din reacția acidă și alcalină a dus la ideea că sărurile pot fi derivate din doi constituenți de natură opusă.

cu toate acestea, nu toți constituenții neacizi aveau proprietăți alcaline. Exemple sunt oxizii și hidroxizii metalelor grele. Prin urmare, sa născut conceptul de „bază”. Acest concept a fost introdus pentru prima dată de chimistul francez Guillaume Fran Inktokois Rouelle în 1754. El a menționat că acizii—care în acele zile erau în mare parte lichide volatile, cum ar fi acidul acetic-s-au transformat în săruri solide numai atunci când sunt combinate cu substanțe specifice. Aceste substanțe au format o bază de beton pentru sare și, prin urmare, numele.

confuzie între bază și alcali

termenii „bază” și „alcali” sunt adesea folosiți interschimbabil, deoarece cele mai frecvente baze sunt alcalii. Este obișnuit să vorbim despre „măsurarea alcalinității solului” atunci când ceea ce se înțelege de fapt este măsurarea pH-ului (proprietatea de bază). În mod similar, bazele care nu sunt alcaline, cum ar fi amoniacul, sunt uneori denumite în mod eronat alcaline.

rețineți că nu toate sau chiar majoritatea sărurilor formate din metale alcaline sunt alcaline; această denumire se aplică numai acelor săruri care sunt de bază.

în timp ce majoritatea oxizilor metalici electropozitivi sunt bazici, numai oxizii metalici alcalini solubili și oxizii metalici alcalino-pământoși pot fi numiți corect alcalii.

această definiție a unui alcalin ca sare bazică a unui metal alcalin sau a unui metal alcalino-pământos pare a fi cea mai comună, pe baza definițiilor dicționarului, cu toate acestea, Există definiții contradictorii ale termenului alcalin. Acestea includ:

• orice bază solubilă în apăalkali, Farlex, 2008. Accesat La 8 Aprilie 2008.</ref> aceasta se numește mai exact o bază Arrhenius.
• soluția unei baze în apă.

definițiile acizilor și bazelor

acizii și bazele formează perechi complementare, astfel încât definițiile lor trebuie luate în considerare împreună. Există trei grupuri comune de definiții: definițiile Arrhenius, br-Lowry și Lewis, în ordinea generalității crescânde.

• Arrhenius: conform acestei definiții, un acid este o substanță care crește concentrația de Ion hidroniu (H3O+) atunci când este dizolvată în apă, în timp ce bazele sunt substanțe care cresc concentrația de ioni de hidroxid (OH-). Această definiție limitează acizii și bazele la substanțe care se pot dizolva în apă. În jurul anului 1800, mulți chimiști francezi, inclusiv Antoine Lavoisier, credeau în mod incorect că toți acizii conțin oxigen. Într-adevăr, cuvântul German modern pentru oxigen este Sauerstoff (lit. substanță acră). Chimiștii englezi, inclusiv Sir Humphry Davy, credeau în același timp că toți acizii conțin hidrogen. Chimistul suedez Svante Arrhenius a folosit această credință pentru a dezvolta această definiție a acidului.
• br-Lowry: Conform acestei definiții, un acid este un donator de protoni (nucleu de hidrogen) și o bază este un acceptor de protoni (nucleu de hidrogen). Se spune că acidul este disociat după donarea protonului. Un acid și baza corespunzătoare sunt denumite perechi acido-bazice conjugate. Br si Lowry au formulat aceasta definitie, care include substante insolubile in apa care nu sunt in definitia Arrhenius.
• Lewis: conform acestei definiții, un acid este un acceptor de perechi de electroni și o bază este un donator de perechi de electroni. (Acestea sunt frecvent denumite ” acizi Lewis „și” baze Lewis ” și sunt electrofili și nucleofili, respectiv, în chimia organică; bazele Lewis sunt, de asemenea, liganzi în chimia coordonării.) Acizii Lewis includ substanțe fără protoni transferabili(adică ioni de hidrogen H+), cum ar fi clorura de fier (III) și, prin urmare, definiția Lewis a unui acid are o aplicare mai largă decât definiția br-Lowry. Definiția Lewis poate fi explicată și cu teoria orbitală moleculară. În general, un acid poate primi o pereche de electroni în cel mai mic orbital neocupat (LUMO) de la cel mai înalt orbital ocupat (HOMO) al unei baze. Adică HOMO de la bază și LUMO de la acid se combină cu un orbital molecular de legătură. Această definiție a fost dezvoltată de Gilbert N. Lewis.

proprietăți generale

unele proprietăți generale ale bazelor includ:

• gust: gust amar( spre deosebire de gustul acru al acizilor și dulceața aldehidelor și cetonelor)
• atingere: senzație de lipicios sau săpun pe degete
• reactivitate:Caustic asupra materiei organice, reacționează violent cu substanțe acide sau reductibile
• conductivitate electrică: soluțiile apoase sau bazele topite se disociază în ioni și conduc electricitatea
• test de turnesol: bazele devin hârtie de turnesol roșie albastră.

caracteristici chimice

baze constanta de ionizare și pH

o ecuație generală poate fi scrisă pentru acceptarea ionilor H+ din apă de către o bază moleculară, B, pentru a forma acidul conjugat, BH+.

B(aq) + H2O(l) BH+(aq) + Oh-(aq)

K b = {\displaystyle K_{b}={\cdot \over }}k_ {B} = {\cdot\over }}

constanta de echilibru Kb este numită și constanta de ionizare a bazei. Se referă la reacția în care o bază își formează acidul conjugat prin îndepărtarea unui ion H+ din apă.

pH-ul apei (impure) este o măsură a acidității sale. În apa pură, aproximativ una din zece milioane de molecule se disociază în ioni de hidroniu (H3O+) și ioni de hidroxid (OH−), conform următoarei ecuații:

2H2O(l) H3O+(aq) + OH-(aq)

o bază acceptă (elimină) ioni de hidroniu (H3O+) din soluție sau donează ioni de hidroxid (OH-) soluției. Ambele acțiuni vor reduce concentrația de ioni de hidroniu și, astfel, vor crește pH− ul. în schimb, un acid donează ioni H3O+ soluției sau acceptă OH -, scăzând astfel pH-ul.

de exemplu, dacă 1 mol de hidroxid de sodiu (40 g) este dizolvat în 1 litru de apă, concentrația ionilor de hidroxid devine = 1 mol/L. prin urmare = 10-14 mol / L și pH = −log 10-14 = 14.

constanta de bazicitate sau PKB este o măsură a bazicității și legată de pKa prin relația simplă pKa + pKb = 14.

rezistența bazei

o „bază puternică” este una care hidrolizează complet, deprotonând acizii într-o reacție acido-bazică, ridicând astfel pH-ul soluției la 14. Compușii cu un pH mai mare de aproximativ 13 se numesc baze puternice. Bazele puternice, cum ar fi acizii puternici, atacă țesutul viu și provoacă arsuri grave. Ei reacționează diferit la piele decât acizii fac acest lucru în timp ce acizii puternici sunt corozivi, spunem că bazele puternice sunt caustice. Exemple comune de baze puternice sunt hidroxizii metalelor alcaline și metalelor alcalino-pământoase precum NaOH și ca (OH)2. Bazele foarte puternice sunt chiar capabile să deprotoneze grupări C-H foarte slab acide în absența apei.Superbazele sunt o clasă de compuși bazici în special, iar bazele harponului sunt o clasă specială de baze puternice cu nucleofilicitate slabă.

Exemple de baze puternice (compuși de hidroxid) cu rezistență descendentă:

• hidroxid de potasiu (KOH)
• hidroxid de bariu (Ba(OH)2)
• hidroxid de cesiu (CsOH)
• hidroxid de sodiu (NaOH)
• hidroxid de stronțiu (Sr(OH)2)
• hidroxid de calciu (Ca(OH)2)
• hidroxid de litiu (Lioh)
• hidroxid de rubidiu (Rboh)

cationii acestor baze puternice apar în grupele 1 și 2 ale tabelului periodic (metale alcaline și alcalino-pământoase).

bazele chiar mai puternice sunt:

• hidrură de sodiu (NaH)
• litiu Diizopropilamidă (LDA) (C6H14LiN)
• amidă de sodiu (NaNH2)

O „bază slabă” este una care nu ionizează complet în soluție. Când o bază ionizează, preia un ion de hidrogen din apa din jurul ei, lăsând un OH – ion în urmă. Bazele slabe au o concentrație H+ mai mare decât bazele puternice. Bazele slabe există în echilibru chimic în același mod în care fac acizii slabi. Constanta de ionizare a bazei Kb indică rezistența bazei. Kb – urile mari aparțin unor baze mai puternice. PH-ul unei baze este mai mare de 7 (Unde 7 este numărul neutru; sub 7 este un acid), în mod normal până la 14.Exemplu comun de bază slabă este amoniacul, care este utilizat pentru curățare.

Exemple de baze slabe:

• alanină (C3H5O2NH2)
• amoniac (apă) (NH3 (NH4OH))
• dimetilamină ((CH3)2NH)
• Etilamină (C2H5NH2)
• glicină (C2h3o2nh2)
• hidrazină (n2h4)
• metilamină (ch3nh2)
• trimetilamină ((CH3)3N)

neutralizarea acido – bazică

bazele pot fi considerate opusul chimic al acizilor. O reacție între un acid și o bază se numește neutralizare. Bazele și acizii sunt văzuți ca opuși, deoarece efectul unui acid este de a crește concentrația ionului de hidroniu (H3O+) în apă, unde ca baze reduc această concentrație. Bazele reacționează cu acizii pentru a produce săruri și apă.

un ion pozitiv de săruri provine de la bază, iar ionul său negativ provine de la acid.Considerând un hidroxid metalic ca bază, reacția generală este:

HX(aq) + MOH(aq) MMX(aq) + HOH(l) acid bazic apă sărată

săruri de baze puternice și acizi puternici

un acid puternic HCl (acid clorhidric) reacționează cu o bază puternică NaOH (hidroxid de sodiu) pentru a forma NaCl (sare = clorură de sodiu) și apă. Dacă cantitățile de acid și bază sunt în raportul stoichiometric corect, atunci reacția va suferi o neutralizare completă în care acidul și baza își vor pierde proprietățile respective.

HCL(aq) + NaOH(AQ) NaCl(aq) + H2O(l) puternic puternic apă sărată acid bază

săruri de baze puternice și acizi slabi

o bază puternică NaOH (hidroxid de sodiu) adăugat la un CH3COOH acid slab (acid acetic) în 1l de soluție, formând NaCH3COO (acetat de sodiu) și apă.

CH3COOH (aq) + NaOH(aq) nach3coo (aq) + H2O(l) slab apă sărată slabă bază acidă

sărurile bazelor slabe și acizilor tari

bazele slabe reacționează cu acizii puternici pentru a forma soluții acide de sare. Acidul conjugat al bazei slabe determină pH-ul său. De exemplu, NH3 (amoniac) se adaugă la HCl (acid clorhidric) pentru a forma nh4cl (clorură de amoniu).

NH3(aq) + HCl(aq) nh4cl(aq) slab puternic acid bazic sare

de îndată ce sarea este formată reacționează cu apa, rezultând o soluție ușor acidă.

sărurile bazelor slabe și acizilor slabi

soluțiile de sare care conțin cationi acizi și anioni bazici, cum ar fi nh4f (fluorură de amoniu), au două reacții posibile:

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

deoarece Ka(NH4+)> Kb (F-), reacția amoniacului cu apa este mai favorabilă. Prin urmare, soluția rezultată este ușor acidă.

alcalii

săruri alcaline

cele mai multe săruri de bază sunt săruri alcaline, dintre care exemple comune sunt:

• hidroxid de sodiu (adesea numit „sodă caustică”)
• hidroxid de potasiu (denumit în mod obișnuit „potasiu”)
• leșie (termen generic, pentru oricare dintre cele două anterioare sau chiar pentru un amestec)
• carbonat de calciu (uneori numit „var liber”)
• hidroxidul de magneziu este un exemplu de alcalin atipic: este o bază slabă (nu poate fi detectată de fenolftaleină) și are o solubilitate scăzută în apă.

sol alcalin

solul cu o valoare a pH-ului mai mare de 7,4 este denumit în mod normal alcalin. Această proprietate a solului poate apărea în mod natural, datorită prezenței sărurilor alcaline. Deși unele plante preferă solul ușor bazic (inclusiv legumele precum varza și furajele precum bivolul), majoritatea plantelor preferă un sol ușor acid (pH între 6,0 și 6,8), iar solurile alcaline pot provoca probleme.

lacuri alcaline

în lacurile alcaline (un tip de lac sărat), evaporarea concentrează sărurile alcaline care apar în mod natural, formând adesea o crustă de sare ușor bazică pe o suprafață mare.

Exemple de lacuri alcaline:

• Lacul Redberry, Saskatchewan, Canada.
• Lacul Tramping, Saskatchewan, Canada.

alcalinitatea non-hidroxizilor

atât carbonatul de sodiu, cât și amoniacul sunt baze, deși niciuna dintre aceste substanțe nu conține grupări OH. Acest lucru se datorează faptului că ambii compuși acceptă H+ atunci când sunt dizolvați în apă:

Na2CO3 + H2O 2 na+ + HCO3- + OH – NH3 + H2O bazele NH4+ + OH-

ca catalizatori eterogeni

substanțele bazice pot fi utilizate ca catalizatori eterogeni insolubili pentru reacții chimice. Exemple sunt oxizii metalici, cum ar fi oxidul de magneziu, oxidul de calciu și oxidul de bariu, precum și fluorura de potasiu pe alumină și unii zeoliți. O mare parte din metalele de tranziție fac catalizatori buni, dintre care multe formează substanțe de bază. Catalizatorii de bază au fost utilizați pentru hidrogenări, migrarea legăturilor duble, în reducerea Meerwein-Ponndorf-Verlay, reacția Michael și multe alte reacții.

chimie practică de bază

În plus față de utilizările lor în industrii, bazele au multe aplicații în jurul casei. Antiacidele sunt folosite pentru a neutraliza aciditatea stomacului; grădinarii folosesc baze precum var (Cao) pentru a face solul mai de bază. Bazele ușoare sunt folosite pentru a curăța totul, de la vase și haine la vehicule și câinele familiei.

neutralizarea acidității stomacului

un antiacid este o bază care este utilizată pentru a neutraliza excesul de acid stomacal. Doza recomandată este cantitatea de bază necesară pentru neutralizarea unora, dar nu a tuturor, a acidului stomacal.

chimia acido – bazică a unor antiacide:

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. Cu multe decenii în urmă, săpunul de leșie de casă era folosit pentru curățarea hainelor, precum și a pielii oamenilor. Cel mai apropiat lucru de săpunul de leșie pe care îl vedem astăzi este detergentul de spălat vase. Într-adevăr greu de curățare locuri de muncă în jurul casei necesită chimic agresive de curățare. Curățătorii de bază sunt folosiți pentru a scăpa de murdărie, grăsime sau pete. Curățătorii de scurgere și cuptor se află la celălalt capăt al spectrului pH, având pH-uri de 12 sau mai mari. Acestea conțin de obicei o bază puternică, cum ar fi NaOH, care reacționează cu grăsimile și grăsimile pentru a forma un săpun solubil. Toate soluțiile de bază, atât în laborator, cât și în case, sunt periculoase și trebuie manipulate cu prudență în orice moment.

A se vedea, de asemenea,

• teorii de reacție acid-bază
• Acid

Note

• Brown, Theodore E., H. Eugene LeMay și Bruce e Bursten. Chimie: știința Centrală (ediția a 10-a). Râul șa superioară, NJ: Prentice Hall, 2005. ISBN 0131096869
• Corwin, C. H. concepte introductive de Chimie & conexiuni (a 3-a ed.). Râul Șaua Superioară, New Jersey: Prentice Hall, 2001. ISBN 0130874701
• McMurry, J., și R. C. Fay. Chimie (ediția a 4-a.). Râul Șaua Superioară, New Jersey: Prentice Hall, 2004. ISBN 0131402080
• Moore, J. W., C. L. Stanitski, și P. C. Jurs. Chimie Știința Moleculară. New York: Colegiul Harcourt, 2002. ISBN 0030320119
• Oxlade, Chris. Acizi și baze (substanțe chimice în acțiune). Biblioteca Heinemann, 2002. ISBN 1588101940

toate linkurile preluate 13 Mai 2016.

• CurTiPot – diagrame de echilibru acido-bazic, calculul pH – ului și curbele de titrare simulare și analiză-freeware