该基金会是所有可以提供电子或质子接受那些化合物。在自然界或人为地同时存在无机和有机碱。因此,可以预测许多离子分子或固体的行为。
但是,与其他化学物质区别开的是碱,例如,与电子密度较差的物质相比,其给电子的趋势明显。仅在找到电子对时才有可能。结果,碱基具有富电子区δ-。
肥皂是脂肪酸与氢氧化钠或氢氧化钾反应形成的弱碱。
哪些感官特性可以识别碱基?它们通常是腐蚀性物质,通过物理接触会引起严重灼伤。同时,它们具有肥皂感,并且容易溶解脂肪。此外,它的味道很苦。
他们在哪里?商业基础粉底液来源是清洁产品,从洗涤剂到洗手皂。由于这个原因,即使在空气中漂浮着一些气泡,它们的图像也可以帮助记住这些基部,即使它们背后涉及许多理化现象。
许多碱表现出完全不同的性质。例如,某些具有臭味和强烈气味,例如有机胺。另一方面,氨等其他物质正在渗透并刺激人。它们也可以是无色液体或离子型白色固体。
但是,所有碱都有一个共同点:它们与酸反应生成极性溶剂(例如水)中的可溶性盐。
基地的特点
肥皂是基础
除了已经提到的内容外,所有基础都应具有哪些特定特征?他们如何接受质子或捐赠电子?答案在于分子或离子原子的电负性。和各方进行,氧气是主要的一个,特别是当它被发现为氢氧根离子,OH - 。
物理性质
该碱具有酸味,除氨气外,无味。它的质地光滑,能够将石蕊试纸的颜色更改为蓝色,将甲基橙更改为黄色,并将酚酞更改为紫色。
基地实力
基础分为强基础和弱基础。碱的强度与其平衡常数相关联,因此,在碱的情况下,这些常数称为碱度常数Kb。
因此,强碱具有大的碱度常数,因此它们倾向于完全解离。这些酸的例子是碱,例如氢氧化钠或氢氧化钾,其碱性常数太大以至于不能在水中测量。
另一方面,弱碱是其解离常数低,因此处于化学平衡的碱。
这些的实例是酸常数约为10 -4的氨和胺。图1显示了不同碱的不同酸度常数。
基础解离常数。
pH值大于7
pH刻度测量溶液的碱度或酸度水平。刻度范围从零到14。pH小于7是酸性的。pH大于7是碱性。中点7代表中性pH。中性溶液既不是酸性也不是碱性。
获得的pH值是溶液中H +浓度的函数,并且与之成反比。碱通过降低质子的浓度来增加溶液的pH值。
中和酸的能力
阿伦尼乌斯(Arrhenius)在他的理论中提出,能够产生质子的酸通过以下方式与碱的羟基反应形成盐和水:
的HCl +的NaOH→NaCl的+ H 2 O.
该反应称为中和,是称为滴定的分析技术的基础。
氧化还原能力
由于它们具有产生带电物质的能力,因此可以将其用作氧化还原反应中电子转移的介质。
碱也具有氧化的趋势,因为它们具有提供自由电子的能力。
碱含有OH-离子。它们可以充当捐赠电子的角色。铝是与碱反应的金属。
2Al + 2NaOH + 6H 2 O→2NaAl(OH)4 + 3H 2
它们不会腐蚀许多金属,因为金属往往会失去而不是接受电子,但是碱对构成细胞膜的有机物具有高度腐蚀性。
这些反应通常是放热的,与皮肤接触会产生严重的灼伤,因此必须小心处理此类物质。图3是物质腐蚀时的安全指示。
腐蚀性物质的标记。
他们释放OH
首先,OH开始-可以在许多化合物可以存在,主要在金属氢氧化物,因为在公司的金属它趋向于“取”质子形式的水。因此,碱可以是通过溶解度平衡在溶液中释放该离子的任何物质:
M(OH)2 <=>中号2+ + 2OH -
如果氢氧化物非常易溶,则平衡将完全移至化学方程式的右边,我们称其为强碱。M(OH)2,在另一方面,是一种弱碱,因为它不完全释放其OH -离子到水中。生成OH-后,它可以中和周围的任何酸:
OH - + HA =>甲- + H 2 ö
这样一来,OH - deprotona成酸HA转化为水。为什么?因为氧原子是非常负电的,并且由于负电荷还具有过量的电子密度。
O具有三对自由电子,并且可以将其中的任意一个捐赠给部分带正电的H原子δ+。同样,水分子的巨大能量稳定性也有利于反应。换句话说:H 2 O比HA稳定得多,这是真的,将发生中和反应。
共轭基地
又是怎么回事OH -和A - ?两者都是碱,不同之处在于甲-是酸HA的共轭碱。此外,A -是一个比OH弱得多基- 。从这里可以得出以下结论:一个碱基反应生成一个较弱的碱基。
基础强 +酸强 =>基础弱 +酸弱
从一般化学方程式可以看出,酸也是如此。
共轭碱甲-可以去质子化在称为水解的反应的分子:
甲- + H 2 ö<=> HA + OH -
然而,不同于OH - ,它建立时用水中和的平衡。再次,这是因为A -是弱得多的碱,但足以引起在溶液中的pH值的变化。
因此,所有这些包含有盐-被称为碱性盐。其中一个例子是碳酸钠Na 2 CO 3,其溶解后通过水解反应使溶液碱化:
CO 3 2- + H 2 ö<=> HCO 3 - + OH -
它们具有吸引电子密度的氮原子或取代基
甲碱不仅离子的固体用OH -阴离子在其晶格,但它们也可以具有其它电负性原子如氮。这些类型的碱属于有机化学,最常见的是胺。
什么是胺基?R-NH 2。在氮原子上有一个未共用电子对,其可以,如OH - ,去质子化水分子:
RNH 2 + H 2 ö<=> RNH 3 + + OH -
平衡是远到左边,因为胺,尽管基本的,比OH更弱- 。请注意,该反应类似于针对氨分子的反应:
NH 3 + H 2 ö<=> NH 4 + + OH -
仅胺不能形成阳离子NH 4 +;尽管RNH 3 +是具有单取代基的铵阳离子。
它可以与其他化合物反应吗?是的,对于任何具有足够酸性氢的人,即使反应没有完全发生。即,仅非常强的胺反应而不建立平衡。同样,胺可以将其电子对贡献给H以外的其他物种(例如烷基:-CH 3)。
带有芳香环的碱
胺也可以具有芳环。如果由于环吸引了电子密度,其电子对可以在环内“丢失”,则其碱性会降低。为什么?因为该对在结构中的定位越多,它与贫电子物种反应的速度就越快。
例如,NH 3是碱性的,因为它的电子对无处可去。对于胺而言,无论是伯胺(RNH 2),仲胺(R 2 NH)还是叔胺(R 3 N),情况都相同。它们比氨更具碱性,因为除了刚刚解释的内容外,氮还吸引了更高的R取代基电子密度,从而增加了δ-。
但是,当有一个芳香环时,该对可以在其中发生共振,因此不可能参与与H或其他物种形成的键。因此,除非电子对保持固定在氮上(与吡啶分子一样),否则芳族胺的碱性往往较低。
基地的例子
氢氧化钠
氢氧化钠是全球使用最广泛的碱之一。它的应用无数,但其中我们可以提及它用于皂化某些脂肪,从而制成脂肪酸(肥皂)碱性盐的用途。
CH
从结构上讲,丙酮可能看起来不接受质子(或提供电子),尽管它是非常弱的碱,但它确实可以接受。这是因为负电性O原子吸引了CH 3基团的电子云,从而加重了其两对电子(:O:)的存在。
碱金属氢氧化物
除NaOH外,碱金属氢氧化物也是强碱(LiOH略有例外)。因此,除其他基础外,还有以下内容:
-KOH:氢氧化钾或苛性钾,由于其强大的脱脂能力,是实验室或工业中使用最广泛的碱之一。
-RbOH:氢氧化rub。
-CsOH:氢氧化铯。
-FrOH:氢氧化,其碱度在理论上被认为是有史以来最强的碱之一。
有机碱
-CH 3 CH 2 NH 2:乙胺。
-LiNH 2:氨基锂。与酰胺钠NaNH 2一起,它们是最强的有机碱之一。它们中的酰胺阴离子,NH 2 -是去质子化的水发生反应或与酸的基础。
-CH 3 ONa:甲醇钠。这里碱是阴离子CH 3 ö - ,其可以与酸反应,得到甲醇,CH 3 OH。
-格氏试剂:它们具有金属原子和卤素,RMX。在这种情况下,基团R是碱,但这不完全是因为它带走了酸性氢,而是因为它放弃了与金属原子共享的一对电子。例如:乙基溴化镁,CH 3 CH 2 MgBr。它们在有机合成中非常有用。
碳酸氢钠
小苏打在温和的条件下(例如,在口腔内)作为牙膏中的添加剂用于中和酸度。
参考文献
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