ASAS: CIRI DAN CONTOH - KIMIA

Yang asas adalah semua sebatian kimia yang boleh menderma elektron atau menerima proton. Secara semula jadi atau buatan terdapat asas bukan organik dan organik. Oleh itu tingkah lakunya dapat diramalkan untuk banyak molekul ion atau pepejal.

Namun, apa yang membezakan asas dari bahan kimia yang lain adalah kecenderungannya untuk menderma elektron berbanding, misalnya, spesies yang kekurangan kepadatan elektron. Ini hanya mungkin jika pasangan elektronik berada. Akibatnya, asas mempunyai kawasan kaya elektron, δ-.

Sabun adalah asas lemah yang dibentuk oleh tindak balas asid lemak dengan natrium hidroksida atau kalium hidroksida.

Apakah sifat organoleptik yang membolehkan asas dikenal pasti? Mereka biasanya bahan kaustik, yang menyebabkan luka bakar yang teruk melalui sentuhan fizikal. Pada masa yang sama, mereka mempunyai sentuhan sabun, dan larut lemak dengan mudah. Tambahan pula, rasanya pahit.

Di manakah mereka dalam kehidupan seharian? Sumber asas komersial dan rutin adalah membersihkan produk, dari bahan pencuci hingga sabun tangan. Atas sebab ini, gambar sebilangan gelembung yang digantung di udara dapat membantu mengingat pangkalannya, walaupun di belakangnya terdapat banyak fenomena fizikokimia yang terlibat.

Banyak pangkalan menunjukkan sifat yang sama sekali berbeza. Contohnya, ada yang berbau busuk dan kuat, seperti amina organik. Sebaliknya, yang lain, seperti amonia, menembusi dan menjengkelkan. Mereka juga boleh menjadi cecair tanpa warna, atau pepejal putih ionik.

Walau bagaimanapun, semua asas mempunyai satu kesamaan: mereka bertindak balas dengan asid untuk menghasilkan garam larut dalam pelarut polar, seperti air.

Ciri-ciri asas

Sabun adalah asas

Selain dari apa yang telah disebutkan, apa ciri khas yang harus dimiliki semua pangkalan? Bagaimana mereka boleh menerima proton atau menderma elektron? Jawapannya terletak pada elektronegativiti atom molekul atau ion; dan di antara mereka semua, oksigen adalah yang utama, terutamanya apabila ia dijumpai sebagai ion hidroksil, OH ^- .

Ciri-ciri fizikal

Asas mempunyai rasa masam dan, kecuali amonia, tidak berbau. Teksturnya licin dan mempunyai kemampuan untuk mengubah warna kertas litmus menjadi biru, metil oren menjadi kuning, dan fenolftalein menjadi ungu.

Kekuatan asas

Pangkalan dikelaskan kepada asas kuat dan asas lemah. Kekuatan asas dikaitkan dengan pemalar keseimbangannya, oleh itu, dalam kes asas, pemalar ini dipanggil pemalar asasiti Kb.

Oleh itu, asas yang kuat mempunyai pemalar asas yang besar sehingga cenderung berpisah sepenuhnya. Contoh asid ini adalah alkali seperti natrium atau kalium hidroksida, yang pemalar asasnya sangat besar sehingga tidak dapat diukur dalam air.

Sebaliknya, asas yang lemah adalah asas yang pemalar pemisahannya rendah sehingga berada dalam keseimbangan kimia.

Contohnya ialah amonia dan amina yang pemalar asidnya berada dalam urutan 10 ^-4 . Rajah 1 menunjukkan pemalar keasidan yang berlainan untuk asas yang berlainan.

Pemalar pemisahan asas.

pH lebih besar daripada 7

Skala pH mengukur tahap kealkalian atau keasidan larutan. Skala berkisar antara sifar hingga 14. pH kurang dari 7 berasid. PH lebih besar daripada 7 adalah asas. Titik tengah 7 mewakili pH neutral. Penyelesaian neutral tidak berasid atau alkali.

Skala pH diperoleh sebagai fungsi kepekatan H ⁺ dalam larutan dan berbanding terbalik dengan ini. Asas, dengan menurunkan kepekatan proton, meningkatkan pH larutan.

Keupayaan untuk meneutralkan asid

Arrhenius, dalam teorinya, mengemukakan bahawa asid, dapat menghasilkan proton, bertindak balas dengan hidroksil asas untuk membentuk garam dan air dengan cara berikut:

HCl + NaOH → NaCl + H ₂ O.

Tindak balas ini disebut peneutralan dan merupakan asas teknik analisis yang disebut titrasi.

Kapasiti pengurangan oksida

Memandangkan kemampuan mereka untuk menghasilkan spesies bermuatan, basa digunakan sebagai media untuk pemindahan elektron dalam tindak balas redoks.

Pangkalan juga mempunyai kecenderungan untuk mengoksidasi kerana mereka memiliki kemampuan untuk menyumbangkan elektron bebas.

Pangkalan mengandungi ion OH. Mereka boleh bertindak menyumbangkan elektron. Aluminium adalah logam yang bertindak balas dengan asas.

2Al + 2NaOH + 6H ₂ O → 2NaAl (OH) ₄ + 3H ₂

Mereka tidak menghakis banyak logam, kerana logam cenderung kehilangan daripada menerima elektron, tetapi basa sangat menghakis bahan organik seperti yang membentuk membran sel.

Reaksi ini biasanya eksotermik, yang menyebabkan luka bakar yang teruk apabila bersentuhan dengan kulit, jadi jenis bahan ini mesti ditangani dengan berhati-hati. Gambar 3 adalah petunjuk keselamatan apabila bahan menghakis.

Menandakan bahan yang mengakis.

Mereka melepaskan OH

Sebagai permulaan, OH ^- boleh terdapat dalam banyak sebatian, terutamanya dalam hidroksida logam, kerana dalam syarikat logam cenderung "mengambil" proton untuk membentuk air. Oleh itu, asas boleh menjadi bahan yang melepaskan ion ini dalam larutan melalui keseimbangan kelarutan:

M (OH) ₂ <=> M ²⁺ + 2OH ^-

Sekiranya hidroksida sangat larut, keseimbangan dipindahkan sepenuhnya ke kanan persamaan kimia dan kita bercakap mengenai asas yang kuat. M (OH) ₂ , di sisi lain, adalah asas yang lemah, kerana ia tidak sepenuhnya membebaskan OH itu ^- ion ke dalam air. Setelah OH ^- dihasilkan, ia dapat meneutralkan asid yang ada di sekitarnya:

OH ^- + HA => A ^- + H ₂ O

Oleh itu, OH ^- deprotona kepada asid HA untuk berubah menjadi air. Kenapa? Kerana atom oksigen sangat elektronegatif dan juga mempunyai ketumpatan elektronik yang berlebihan kerana muatan negatif.

O mempunyai tiga pasang elektron bebas, dan dapat menyumbangkan salah satu dari mereka ke atom H bermuatan positif sebahagian, δ +. Juga, kestabilan tenaga molekul air yang baik menyokong tindak balas. Dengan kata lain: H ₂ O jauh lebih stabil daripada HA, dan apabila ini benar, reaksi peneutralan akan berlaku.

Asas konjugasi

Dan bagaimana dengan OH ^- dan A ^- ? Kedua-duanya adalah asas, dengan perbezaan bahawa A ^- adalah asas konjugat asid HA. Juga, A ^- adalah asas yang jauh lebih lemah daripada OH ^- . Dari sinilah kesimpulan berikut dapat dicapai: asas bertindak balas untuk menghasilkan yang lemah.

Base _Strong + Acid _Strong => Base _Lemah + Asid _Lemah

Seperti yang dapat dilihat dari persamaan kimia umum, perkara yang sama berlaku untuk asid.

Asas konjugasi A ^- dapat mendeprotonasikan molekul dalam tindak balas yang dikenali sebagai hidrolisis:

A ^- + H ₂ O <=> HA + OH ^-

Walau bagaimanapun, tidak seperti OH ^- , ia mewujudkan keseimbangan apabila dinetralkan dengan air. Sekali lagi ini kerana A ^- adalah asas yang jauh lebih lemah, tetapi cukup untuk menyebabkan perubahan pH larutan.

Oleh itu, semua garam yang mengandungi A ^- dikenali sebagai garam asas. Contohnya ialah natrium karbonat, Na ₂ CO ₃ , yang setelah larut menjadi asas larutan melalui reaksi hidrolisis:

CO ₃^2– + H ₂ O <=> HCO ₃^- + OH ^-

Mereka mempunyai atom nitrogen atau substituen yang menarik ketumpatan elektron

Bes bukan sahaja pepejal ionik dengan OH ^- anion dalam kekisi kristal mereka, tetapi mereka juga boleh mempunyai atom elektronegatif lain seperti nitrogen. Jenis asas ini tergolong dalam kimia organik, dan antara yang paling umum adalah amina.

Apakah kumpulan amina? R-NH ₂ . Pada atom nitrogen terdapat pasangan elektronik yang tidak dikongsi, yang dapat, seperti OH ^- , mendeprotonasikan molekul air:

R - NH ₂ + H ₂ O <=> RNH ₃⁺ + OH ^-

Keseimbangan berada jauh ke kiri, kerana amina, walaupun asas, jauh lebih lemah daripada OH ^- . Perhatikan bahawa tindak balas serupa dengan yang diberikan untuk molekul amonia:

NH ₃ + H ₂ O <=> NH ₄⁺ + OH ^-

Hanya bahawa amina tidak dapat membentuk kation, NH ₄⁺ ; walaupun RNH ₃⁺ adalah kation ammonium dengan penggantian monosub.

Dan bolehkah ia bertindak balas dengan sebatian lain? Ya, dengan sesiapa sahaja yang mempunyai hidrogen berasid yang mencukupi, walaupun tindak balas tidak berlaku sepenuhnya. Maksudnya, hanya amina yang sangat kuat yang bertindak balas tanpa mewujudkan keseimbangan. Begitu juga, amina dapat menyumbangkan sepasang elektronnya kepada spesies selain H (seperti radikal alkil: -CH ₃ ).

Pangkalan dengan cincin aromatik

Amina juga boleh mempunyai cincin aromatik. Sekiranya pasangan elektronnya dapat "hilang" di dalam gelang, kerana cincin menarik kepadatan elektron, maka asasnya akan menurun. Kenapa? Oleh kerana lebih banyak pasangan yang berada di dalam struktur, semakin cepat ia akan bertindak balas dengan spesies miskin elektron.

Sebagai contoh, NH ₃ adalah asas kerana pasangannya elektron mempunyai tempat untuk pergi. Perkara yang sama berlaku dengan amina, sama ada utama (RNH ₂ ), menengah (R ₂ NH) atau tinggi (R ₃ N). Ini lebih asas daripada amonia kerana, sebagai tambahan kepada apa yang baru saja dijelaskan, nitrogen menarik kepadatan elektronik yang lebih tinggi dari substituen R, sehingga meningkatkan δ-.

Tetapi apabila ada cincin aromatik, pasangan tersebut dapat memasuki resonans di dalamnya, sehingga mustahil untuk berpartisipasi dalam pembentukan ikatan dengan H atau spesies lain. Oleh itu, amina aromatik cenderung kurang asas, kecuali pasangan elektron tetap terpaku pada nitrogen (seperti molekul piridin).

Contoh pangkalan

NaOH

Natrium hidroksida adalah salah satu asas yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Aplikasinya tidak terkira banyaknya, tetapi di antaranya kita dapat menyebutkan penggunaannya untuk menyerap beberapa lemak dan dengan itu membuat garam asas asam lemak (sabun).

CH

Aseton secara struktural nampaknya tidak menerima proton (atau menyumbangkan elektron), namun demikian, walaupun ia adalah asas yang sangat lemah. Ini kerana atom elektronegatif menarik awan elektron kumpulan CH ₃ , menonjolkan kehadiran dua pasang elektronnya (: O :).

Hidroksida alkali

Selain NaOH, hidroksida logam alkali juga merupakan asas kuat (kecuali LiOH). Oleh itu, antara asas lain terdapat yang berikut:

-KOH: kalium hidroksida atau potash kaustik, ia adalah salah satu pangkalan yang paling banyak digunakan di makmal atau industri, kerana kekuatannya yang merosot.

-RbOH: rubidium hidroksida.

-CsOH: cesium hidroksida.

-FrOH: francium hidroksida, yang asasnya secara teorinya dianggap sebagai salah satu yang paling kuat yang pernah diketahui.

Asas organik

-CH ₃ CH ₂ NH ₂ : etilamin.

-LiNH ₂ : litium amida. Bersama dengan natrium amida, NaNH ₂ , mereka adalah salah satu asas organik terkuat. Di dalamnya anion amida, NH ₂^- adalah asas yang mendeprotonasi air atau bertindak balas dengan asid.

-CH ₃ ONa: natrium metoksida. Di sini asasnya adalah anion CH ₃ O ^- , yang dapat bertindak balas dengan asid untuk memberikan metanol, CH ₃ OH.

Reagen Grignard: mereka mempunyai atom logam dan halogen, RMX. Dalam hal ini, radikal R adalah basa, tetapi tidak tepat kerana ia mengambil hidrogen asid, tetapi kerana ia melepaskan sepasang elektron yang dibagikannya dengan atom logam. Contohnya: etilmagnesium bromida, CH ₃ CH ₂ MgBr. Mereka sangat berguna dalam sintesis organik.

NaHCO

Baking soda digunakan untuk meneutralkan keasidan dalam keadaan ringan, misalnya, di dalam mulut sebagai bahan tambahan pada ubat gigi.

Rujukan

Merck KGaA. (2018). Asas Organik. Diambil dari: sigmaaldrich.com
Wikipedia. (2018). Asas (kimia). Diambil dari: es.wikipedia.org
Kimia 1010. Asid dan Asas: Apa itu dan di mana ia dijumpai. . Diambil dari: cactus.dixie.edu
Asid, Asas, dan Skala pH. Diambil dari: 2.nau.edu
Kumpulan Bodner. Definisi Asid dan Asas dan Peranan Air. Diambil dari: chemed.chem.purdue.edu
LibreTexts Kimia. Asas: Sifat dan Contoh. Diambil dari: chem.libretexts.org
Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. Dalam Asid dan Asas. (edisi keempat). Bukit Mc Graw.
Helmenstine, Todd. (04 Ogos 2018). Nama 10 Pangkalan. Dipulihkan dari: thinkco.com

ASAS: CIRI DAN CONTOH - KIMIA - 2026