דוגמה לבסיסים כימיים

בכימיה כללית, בסיסים הם קטגוריה של כימיקלים הממלאות מספר פונקציות:

-להגיב עם חומצות בנטרול, לייצר מלח ומים.

-ויסות פוטנציאל מימן, pH, להעלות את ערכו, אם הם נשפכים באמצע המקום בו נמצאת תגובה.

-רץ כמו ריאגנטים כימיים למספר רב של תגובות.

הבסיסים יכולים להיות מינים שונים, שניהם כימיה אנאורגנית נכון ל כימיה אורגנית, כמו הידרוקסידים, ה אמינים וה אלכוהול, לדוגמה.

כדי להגדיר את התנהגות הבסיסים משתמשים בשלוש תיאוריות החומצה-בסיס העיקריות: Arrhenius, Brönsted-Lowry ו- Lewis.

הבסיסים לפי ארנהיוס

לדברי הכימאי השבדי סוואנטה ארחניוס, בסיסים הם אותם חומרים כימיים ש לספק יונים הידרוקסיל (OH-) למדיום מגיב, במיוחד אם מדובר בתמיסה מימית. לפיכך, עם יוני ההידרוקסיל הזמינים, יהיה PH אלקליין, כלומר עם ערך גדול מ- 7 ועד 14 תלוי כמה בסיס נמצא בזמן המדידה.

זו אחת התיאוריות הפשוטות והמעשיות ביותר ליישום, מכיוון שאין לה סיבוכים להבדיל בין החומרים הלוקחים חלק בתגובה. זה ידוע היטב שהיא החומצה ואיזה הבסיס.

בתאוריה זו ישנם הידרוקסידים אנאורגניים ללא עוררין, כגון נתרן הידרוקסיד (NaOH) ואשלגן הידרוקסיד (KOH).

הבסיסים לפי ברונסטד-לורי

על פי התיאוריה שגיבשו הדנים יוהנס ברונסטד והבריטים תומאס מרטין לורי, בסיס הוא מין כימי המסוגל לקבל את הפרוטונים שאחר, החומצה, הולך לתת במהלך תגובה כימית. הפרוטון קשור בדרך כלל למטען החיובי המאפיין אותו, כך שנוכל לקשר אותו שוב ליוני מימן (H +).

כאשר החילוף מתרחש בתגובה הכימית, המוצרים נקראים: "בסיס חומצה מצומד", ו"חומצה בסיס מצומדת ", בהתבסס על המגיבים שיצרו אותם.

לתיאוריה זו, אמוניה (NH₃) הוא המקרה המייצג ביותר. עבור ברונסטד ולורי, החומרים המסוגלים לשמור על יונים מימן (H +) הם בסיסים. במקרה זה, האמוניה, על ידי התנהגותם כבסיס, תרכוש מימן במבנהו, ותאגד את עצמה כיון אמוניום (NH₄+), עם עודף המטען החיובי של מימן. אמוניום הוא החומצה המצומדת של אמוניה.

אמינים, תרכובות אורגניות שמקורן באמוניה (NH₃), כגון מתיל אמין (CH₃NH₂) כאשר הם בפתרון הם מתנהגים כבסיסים ומסוגלים לקבל מטענים חיוביים במבנה שלהם, ממימן או מקרבוקציה.

קרבוקציה היא יון אורגני שנוצר כשרשרת פחמימנים, אשר בהעדר יון שלילי, אשר זה יכול להיות ההידרוקסיל (OH-) או הלוגן (Cl-, Br-), הוא נוטה להיקשר לאתר שיכול לקבל אותו, וזה יהיה בסיס.

הבסיסים לפי לואיס

המדען האמריקאי גילברט לואיס ציין בתורת החומצה שלו שהבסיסים הם אותם חומרים המסוגלים לתרום את זוגות האלקטרונים החופשיים שלהם לאחר כדי להשלים את האוקטט שלה.

תיאוריית חומצות בסיס זו מהווה השלמה לאישור תקפות של כלל האוקטט שלה, בה היא מתארת ​​כיצד אטומים רוכשים יציבות ומגיעים למספר שמונה אלקטרונים בקליפה האחרונה שלהם באמצעות הבונד קוולנטית

יון ההידרוקסיל הוא דוגמה טובה לבסיס לואיס. יש לו זוג אלקטרונים חופשיים שעליהם יכול להגיע יון מימן שאין לו אלקטרונים. תיווצר מולקולת מים. כך ייווצר האוקטט לחמצן של המולקולה, ולמימנים, שהם אטומים קטנים יותר, יהיה זוג האלקטרונים שלהם שיהפוך אותם ליציבים.

שימושים בבסיסים חשובים

ה נתרן הידרוקסיד NaOH הוא משמש בדרך כלל בתמיסה מימית לניקוי שומן שהתמצק בכיריים ביתיות ותעשייתיות, וממיס אותו ביעילות. הוא משמש גם, בתמיסה מרוכזת, כאשר מתרחשים דליפות בלתי צפויות של חומר חומצי, לנטרולו.

ה מגנזיום הידרוקסיד מג (OH)₂ משתמשים בו בתמיסה הנקראת "חלב מגנזיה", כדי לפתור צרבת, ולנטרל אותה. הוא נמכר בבתי מרקחת.

ה אשלגן הידרוקסיד KOH הוא משמש כמגיב לתהליכי סילון, והופך שומנים לסבון.

ה אמוניה NH₃ הוא משמש בצורתו הגזית כקירור תעשייתי, במיוחד אצל יצרני קרח. זה מאוד מסוכן לשימוש, שכן נשימה של ריכוז של 5 מיליגרם לליטר ממנו באוויר עלולה להיות קטלנית.

דוגמאות לבסיסים כימיים

מים ח₂אוֹ

אמוניה NH₃

נתרן הידרוקסיד NaOH

אשלגן הידרוקסיד KOH

מגנזיום הידרוקסיד מג (OH)₂

סידן הידרוקסיד Ca (OH)₂

אלומיניום הידרוקסיד אל (אוה)₃

אמוניום הידרוקסי NH₄הו

ברזל הידרוקסיד Fe (OH)₂

Ferric Hydroxide Fe (OH)₃

הידרוקסיל יון (OH-)

יון כלוריד (Cl-)

יון ברומיד (Br-)