Bases faibles

Une cuillère à soupe de lait de magnésie, une base faible. Avec licence

Quelles sont les bases faibles?

Le bases faibles Ce sont des espèces qui ne se dissocient pas complètement lors de la dissolution dans l'eau, ils ont peu de tendance à donner des électrons ou à accepter les protons. Le prisme avec lequel ses caractéristiques sont analysées est régie par la définition résultant des études de plusieurs scientifiques célèbres.

Par exemple, selon la définition de Bronsted-Lowry, une base faible est celle qui accepte de manière très réversible (ou nul) un ion hydrogène H⁺. Dans l'eau, sa molécule H₂o est celle qui donne un H⁺ à la base environnante. Si au lieu de l'eau, c'était un acide faible, alors la base faible pourrait à peine la neutraliser.

Une base forte non seulement neutraliserait tous les acides dans l'environnement, mais ils pourraient également participer à d'autres réactions chimiques avec des conséquences défavorables (et mortelles).

C'est pour cette raison que certaines bases faibles, telles que le lait de magnésie, ou les sels de phosphate comprimé ou le bicarbonate de sodium, sont utilisés comme antiacides.

Toutes les bases faibles ont en commun la présence d'une paire d'électrons ou d'une charge négative stabilisée dans la molécule ou l'ion. Ainsi, le CO₃^- C'est une base faible contre oh^-, Et cette base qui produit moins oh^- Dans sa dissociation (définition d'Arrenhius), ce sera la base la plus faible.

Propriétés des bases faibles

• Les bases d'amine faibles ont un goût amer caractéristique, présent dans le poisson et neutralisé avec l'utilisation de citron.
• Ils ont une faible constante de dissociation, ils proviennent donc d'une faible concentration d'ions dans une solution aqueuse. Pour cette raison, ce ne sont pas de bons conducteurs d'électricité.
• Dans une solution aqueuse, ils sont originaires d'un pH alcalin modéré, ils changent donc la couleur du papier rouge en rouge bleu.
• Ce sont principalement des amines (bases faibles organiques).
• Certains sont les bases conjuguées d'acides forts.
• Les bases faibles moléculaires contiennent des structures capables de réagir avec H⁺.

Dissociation

Une base faible peut être écrite comme boh ou b. On dit qu'il subit une dissociation lorsque les réactions suivantes en phase liquide se produisent avec les deux bases (bien qu'elle puisse se produire dans les gaz, voire solide):

Peut vous servir: Boyle Law

Boh b⁺ + Oh^-

B + h₂o hb⁺ + Oh^-

Notez que bien que les deux réactions puissent sembler différentes, elles ont en commun la production d'OH^-. De plus, les deux dissociations établissent un équilibre, donc ils sont incomplets, c'est-à-dire que seul un pourcentage de la base se dissocie vraiment (ce qui ne se produit pas avec de fortes bases telles que NaOH ou KOH).

La première réaction est «attachée» à la définition d'Arrenhius pour les bases: dissociation dans l'eau pour donner des espèces ioniques, en particulier l'Oh hydroxyle anion^-.

Tandis que la deuxième réaction, obéit à la définition de Bronsted-Lowry, puisque B est le proton ou accepte H⁺ de l'eau.

Cependant, lors des deux réactions, lorsqu'ils établissent un équilibre, ils sont considérés comme des dissociations d'une base faible.

Ammoniac

L'ammoniac est peut-être la base faible la plus courante de tous. Sa dissociation dans l'eau peut schématiser comme suit:

NH₃ (Ac) + h₂o (l) nh₄⁺ (Ac) + oh^- (AC)

Par conséquent, le NH₃ Entrez dans la catégorie des bases représentées avec «B».

La constante de dissociation de l'ammoniac, k_b, Il est donné par l'expression suivante:

K_b = [NH₄⁺] [Oh^-] / [NH₃]]

Qui à 25 ° C dans l'eau est d'environ 1,8 x 10^-5. Puis calculant votre PK_b Tu as:

PAQUET_b = - log K_b

= 4,74

Dans la dissociation de NH₃ Cela reçoit un proton de l'eau, il peut donc être considéré dans l'eau comme un acide selon Brnsted-Lowry.

Le sel formé sur le côté droit de l'équation est l'hydroxyde d'ammonium, NH₄Oh, qui est dissous dans l'eau et n'est rien d'autre que l'ammoniac aqueux. C'est pour cette raison que la définition d'Arrenhius pour une base est remplie d'ammoniac: sa dissolution de l'eau produit les ions NH₄⁺ et oh^-.

Le NH₃ Il est capable de donner quelques électrons sans partager dans l'atome d'azote. C'est là que la définition de Lewis entre dans une base [H₃N:].

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Exemple de calcul

La concentration de la solution aqueuse de la faible base de méthylamine (ch₃NH₂) est le suivant: [ch₃NH₂] avant la dissociation = 0,010 m; [Ch₃NH₂] Après dissociation = 0,008 m.

Calculer k_b, PAQUET_b, PH et pourcentage d'ionisation.

K_b

Premièrement, l'équation de votre dissociation dans l'eau doit être écrite:

Ch₃NH₂ (Ac) + h₂o (l) ch₃NH₃⁺ (Ac) + oh^- (AC)

Puis de l'expression mathématique de K_b  

K_b = [Ch₃NH₃⁺] [Oh^-] / [Cho₃NH₂]]

En équilibre, il est vrai que [ch₃NH₃⁺] = [Oh^-]]. Ces ions proviennent de la dissociation de ch₃NH₂, Ainsi, la concentration de ces ions est donnée par la différence entre la concentration de ch₃NH₂ avant et après la dissociation.

[Ch₃NH₂]]_dissocié = [Ch₃NH₂]]_initial - [Ch₃NH₂]]_équilibre

[Ch₃NH₂]]_dissocié = 0,01 m - 0,008 m

= 0,002 m

Alors [Cho₃NH₃⁺] = [Oh^-] = 2 ∙ 10^-3 M

K_b = (2 ∙ 10^-3)² M / (8 ∙ 10^-2) M

= 5 ∙ 10^-4

PAQUET_b

Calculé k_b, Il est très facile de déterminer PK_b

PAQUET_b = - log KB

PAQUET_b = - log 5 ∙ 10^-4

= 3 301

pH

Pour calculer le pH, car il s'agit d'une solution aqueuse, le POH doit être calculé en premier et soustrait à 14:

pH = 14 - Poh

poh = - log [oh^-]]

Et comme la concentration d'OH est déjà connue^-, Le calcul est direct:

Poh = -log 2 ∙ 10^-3

= 2,70

pH = 14 - 2,7

= 11,3

Pourcentage d'ionisation

Pour le calculer, il faut déterminer à quel point la base a été dissociée. Comme cela a déjà été fait dans les points précédents, l'équation suivante est appliquée:

([Ch₃NH₃⁺] / [Cho₃NH₂]]^°) X 100%

Où [ch₃NH₂]]^° C'est la concentration initiale de la base, et [ch₃NH₃⁺] La concentration de son acide conjugué. Calcul alors:

Pourcentage d'ionisation = (2 ∙ 10^-3 / 1 ∙ 10^-2) X 100%

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= 20%

Exemples de bases faibles

Amines

• Metilamine, ch₃NH₂, Kb = 5,0 ∙ 10^-4, PKB = 3,30
• Diméthylamine (ch₃)₂NH, KB = 7,4 ∙ 10^-4, PKB = 3,13
• Triméthylamine (ch₃)₃N, kb = 7,4 ∙ 10^-5, PKB = 4,13
• Pyridine, c₅H₅N, kb = 1,5 ∙ 10^-9, PKB = 8,82
• Anilina, c₆H₅NH₂, Kb = 4,2 ∙ 10^-dix, Pkb = 9,32.

Bases d'azote

Les bases d'adénine, de guanine, de timin, de cytosine et d'azote uracile sont des bases faibles avec des groupes d'amination, qui font partie des nucléotides des acides nucléiques (ADN et ARN), où les informations pour la transmission héréditaire résident.

Adénine, par exemple, fait partie de molécules telles que l'ATP, le principal réservoir d'énergie des êtres vivants. De plus, l'adénine est présente dans des coenzymes tels que le dinucléotide adénil de flavine (FAD) et la nicotine adénil dinucléotide (NAD), qui sont impliquées dans de nombreuses réactions de réduction de l'oxyde.

Bases conjuguées

Les bases faibles suivantes, ou qui peuvent remplir une fonction en tant que telle, sont commandées dans l'ordre décroissant de la basicité: NH₂ > Oh^- > NH₃ > CN^- > Ch₃Roucouler^- > F^- > Non₃^- > Cl^- > Br^- > Je^- > CLO₄^-.

L'emplacement des bases conjuguées des hydraceides dans la séquence donnée, indique que plus la force de l'acide est grande, plus la force de sa base conjuguée est faible.

Par exemple, anion i^- C'est une base extrêmement faible, tandis que le NH₂ est le plus fort de la série.

En revanche, enfin, la basicité de certaines bases organiques communes peut être commandée comme suit: Alocoxyde> amines aliphatiques ≈ phénoxydes> carboxylates = amines aromatiques ≈ amines hétérocycliques.

Autres exemples

• Bicarbonate de sodium: formule nahco.
• Benzilamine: Formule C₇H₉N.
• Éthylamine: formule C₂H₅NH₂.
• Hydroxyde d'ammonium: formule NH₄ Oh.
• Hydracine: formule NH₂NH₂.
• Hydroxylamine: formule NH2 OH.
• Hydroxyde de cuivre: formule Cu (OH) ₂.
• Hydroxyde d'aluminium: Formule Al (OH)₃.
• Hydroxyde de zinc: formule Zn (OH) ₂.
• Hydroxyde de plomb: formule PB (OH)₂.

Les références

1. Acides et bases. [PDF]. Uprh a récupéré.Édu.
2. Base faible. Récupéré de.Wikipédia.org.