약한 염기는 수용액에서 해리 된 전자를 기부 경향이 거의 또는 수용성 양성자 종이다. 그 특성이 분석되는 프리즘은 몇몇 유명한 과학자들의 연구에서 비롯된 정의에 따라 결정됩니다.
예를 들어, Bronsted-Lowry 정의에 따르면 약염기는 매우 가역적 (또는 null) 방식으로 수소 이온 H + 를 받아들이는 염기입니다 . 물에서 H 2 O 분자 는 H + 를 주변 염기에 기증하는 분자 입니다 . 물 대신에 약산성 HA 인 경우 약염기는 거의 중화시킬 수 없습니다.
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강한 염기는 환경에있는 모든 산을 중화시킬뿐만 아니라 불리한 (치명적인) 결과를 초래하는 다른 화학 반응에도 참여할 수 있습니다.
이러한 이유로 우유 마그네시아, 인산염 정제 또는 중탄산 나트륨과 같은 약한 염기가 제산제로 사용됩니다 (상단 이미지).
모든 약한 염기는 분자 또는 이온에 전자쌍 또는 안정화 된 음전하가 존재하는 공통점이 있습니다. 따라서, CO 3 - OH 비교 약염기이다 - ; 그리고 가장 적은 OH를 생성하는 염기 - 해리 (Arrenhius 정의)에서 가장 약한 염기가됩니다.
분리
약한 염기는 BOH 또는 B로 쓸 수 있습니다. 액체 상태의 두 염기 모두에 다음 반응이 발생할 때 해리가 발생한다고합니다 (기체 또는 고체에서도 발생할 수 있음).
BOH <=> B + + OH -
B + H 2 O <=> HB + + OH -
모두 반응이 다르게 나타날 수 있지만, 그들은 OH의 생산을 가지고 주 - 공통 . 더욱이 두 해리는 평형을 이루기 때문에 불완전합니다. 즉, 염기의 일부만 실제로 해리됩니다 (NaOH 또는 KOH와 같은 강한 염기에서는 발생하지 않음).
제 반응 "적합"더 밀접 염기 Arrenhius 대한 정의 : 물 해리 이온 성 종, 특히 음이온 수산기 OH를 수득 - .
두 번째 반응은 Bronsted-Lowry 정의를 따릅니다. B는 양성자 화되거나 물에서 H + 를 받아들이 기 때문 입니다.
그러나 평형을 이루는 두 반응은 약한 염기 해리로 간주됩니다.
암모니아
암모니아는 아마도 가장 흔한 약한 염기 일 것입니다. 물에서의 해리는 다음과 같이 요약 될 수 있습니다.
NH 3 (수성) + H 2 O (l) <=> NH 4 + (수성) + OH - (수성)
따라서 NH 3 는 'B'로 표시되는 염기 범주에 속합니다.
암모니아 해리 상수 K b 는 다음 식으로 제공됩니다.
K b = /
물의 25 ° C에서 약 1.8 x 10 -5 입니다. pK b를 계산하면 다음과 같습니다.
pK b =-로그 K b
= 4.74
NH 3 의 해리 에서 그것은 물에서 양성자를 받기 때문에 Bronsted-Lowry에 따르면 물은 산으로 간주 될 수 있습니다.
방정식의 오른쪽에 형성된 염은 수산화 암모늄, NH 4 OH로 물에 용해되며 암모니아 수용액에 불과합니다. 물에서의 용해는 이온을 생성 NH : 그것은베이스 대한 Arrenhius 정의 암모니아 충족 이러한 이유이다 4 + OH 및 - .
NH 3 는 질소 원자에 위치한 한 쌍의 공유되지 않은 전자를 제공 할 수 있습니다. 이것은 염기에 대한 루이스 정의가 들어오는 곳입니다.
계산 예
약염기 메틸 아민 (CH 3 NH 2 ) 수용액의 농도는 다음과 같다 : 해리 전 = 0.010 M; 해리 후 = 0.008 M.
K b , pK b , pH 및 이온화 비율을 계산 합니다.
K b
먼저 물에서 해리 방정식을 작성해야합니다.
CH 3 NH 2 (수성) + H 2 O (l) <=> CH 3 NH 3 + (수성) + OH - (수성)
K b 의 수학적 표현에 따라
K b = /
평형 상태에서 =. 이러한 이온은 CH 3 NH 2 의 해리에서 발생하므로 해리 전과 후의 CH 3 NH 2 농도의 차이에 의해 이러한 이온의 농도가 결정 됩니다.
해리 됨 = 초기 - 평형
해리 됨 = 0.01 M-0.008 M
= 0.002M
따라서 = = 2 ∙ 10 -3 M
K b = (2 ∙ 10 -3 ) 2 M / (8 ∙ 10 -2 ) M
= 5 ∙ 10 -4
pK b
계산 된 K b , pK b 를 결정하는 것은 매우 쉽습니다.
pK b =-로그 Kb
pK b =-로그 5 ∙ 10 -4
= 3,301
pH
pH를 계산하려면 수용액이기 때문에 먼저 pOH를 계산하고 14에서 빼야합니다.
pH = 14-pOH
pOH =-로그
OH의 그리고 이후 - 농도가 이미 알려진 , 계산은 간단합니다
pOH = -log 2 ∙ 10 -3
= 2.70
pH = 14-2.7
= 11.3
이온화 비율
이를 계산하려면베이스가 얼마나 분리되었는지 확인해야합니다. 이것은 이전 포인트에서 이미 수행되었으므로 다음 방정식이 적용됩니다.
(/ ° ) x 100 %
여기서 °는 염기의 초기 농도, 그 공역 산의 농도이다. 다음 계산 :
이온화 비율 = (2 ∙ 10 -3 / 1 ∙ 10 -2 ) x 100 %
= 20 %
속성
-약한 아민 염기는 특유의 쓴 맛이 있으며 생선에 존재하며 레몬을 사용하여 중화됩니다.
-해리 상수가 낮기 때문에 수용액에서 이온 농도가 낮습니다. 이런 이유로 좋은 전기 전도체가 아닙니다.
-수용액에서 그들은 적당한 알칼리성 pH를 기원하므로 리트머스 종이의 색이 빨간색에서 파란색으로 바뀝니다.
-대부분 아민 (약한 유기 염기)입니다.
-일부는 강산의 공액 염기입니다.
-약한 분자 염기는 H + 와 반응 할 수있는 구조를 포함합니다 .
예
아민
-메틸 아민, CH 3 NH 2 , Kb = 5.0 ∙ 10 -4 , pKb = 3.30
-디메틸 아민, (CH 3 ) 2 NH, Kb = 7.4 ∙ 10 -4 , pKb = 3.13
-트리메틸 아민, (CH 3 ) 3 N, Kb = 7.4 ∙ 10 -5 , pKb = 4.13
-피리딘, C 5 H 5 N, Kb = 1.5 ∙ 10 -9 , pKb = 8.82
-아닐린, C 6 H 5 NH 2 , Kb = 4.2 * 10-10 , pKb = 9.32
질소 염기
질소 염기 인 아데닌, 구아닌, 티민, 시토신 및 우라실은 유전성 전염에 대한 정보가있는 핵산 (DNA 및 RNA)의 뉴클레오티드의 일부인 아미노 그룹이있는 약한 염기입니다.
예를 들어, 아데닌은 생명체의 주요 에너지 저장소 인 ATP와 같은 분자의 일부입니다. 또한, 아데닌은 수많은 산화-환원 반응에 관여하는 플라 빈 아데 닐 디 뉴클레오티드 (FAD) 및 니코틴 아데 닐 디 뉴클레오티드 (NAD)와 같은 코엔자임에 존재합니다.
공액 염기
NH 다음 약염기 따라, 또는 그와 같은 기능을 수행 할 수 염기도 순 감소에 배치되어 2 > OH - > NH 3 > CN - > CH 3 COO - > F - > NO 3 - > CL - > 브롬을 - > I - > C10의 4 - .
주어진 서열에서 수소산의 접합 염기의 위치는 산의 강도가 클수록 접합 염기의 강도가 낮음을 나타냅니다.
예를 들어, 음이온은 I - NH 동안 매우 약한 기지 2 시리즈에서 최강이다.
다른 한편으로, 마지막으로, 몇몇 일반적인 유기 염기의 염기도는 다음과 같은 방식으로 배열 될 수 있습니다 : 알콕시 드> 지방족 아민 ≈ 페녹 사이드> 카르 복실 레이트 = 방향족 아민 ≈ 헤테로 사이 클릭 아민.
참고 문헌
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