Sådan bestemmes konjugerede syrebaser

Du har uden tvivl hørt om syrer og kan sandsynligvis nævne nogle få bare ved at læse madetiketter: Citronsyre. Eddikesyre. På samme tid ved du, at i det mindste nogle syrer kan være skadelige, hvis du så meget som håndterer dem, så forskellige syrer har tydeligvis forskellige egenskaber, herunder forskellige styrker.

Baser er også overalt i verden, selvom de af en eller anden grund ser ud til at få mindre omtale. Som syrer kan baser skade biologiske og andre materialer. Du har stødt på en stærk base i form af blegemiddel til husholdningstøj (NaClO eller natriumhypochlorit).

Syrer og baser er komplementære på næsten alle måder, og den ene kan endda bruges til at "neutralisere" den anden, som ved at tage oral antacida tabletter til bekæmpelse af mavesyre. En del af dette er i nomenklaturen; når syrer faktisk opfører sig som syrer, bliver de baser og dito for basers opførsel. Forståelse konjugerede syrer og baser er afgørende for at mestre kemiske reaktioner.

Så langt tilbage som i midten af ​​1600'erne,

I 1923 Johannes Brønsted og Thomas Lowry formelt definerede syrer og baser med hensyn til overførsel af hydrogenioner (H⁺).

Konjugatbasen af ​​en syre er den forbindelse, der er tilbage, efter at en hydrogenion er doneret af syren, og konjugatsyren af ​​en base er den forbindelse, der er tilbage, efter at en hydrogenion er accepteret af grundlag.

EN Brønsted-Lowry syre er derfor simpelthen et molekyle, der kan donere en hydrogenion (som er et positivt ladet atom) til et andet molekyle; resten af ​​den syre kaldes dens konjugeret base. For eksempel når saltsyre donerer en proton, den chloridion efterladt er den konjugerede base:

HCI → H⁺+ Cl⁻

Nogle gange vil en syre blive positivt ladet, inden den donerer sin hydrogenion, snarere end neutral som i tilfælde af HCI. Dette kan observeres med ammoniumion donere en proton for at blive den konjugerede base ammoniak:

NH₄⁺ → H⁺+ NH₃

Indtil videre har du set eksempler på forbindelser med formler, der gør det tydeligt, om molekylet fungerer som en syre eller som en base (eller for den sags skyld som ingen af ​​dem). Hvis du ser en ion uden brintatomer inkluderet, såsom Cl⁻, du ved, at det ikke kan være en syre, da det ikke har nogen protoner, men at det kan være en base, da det er en anion med en ladning på -1 og "ivrig" efter at tage på en proton.

Men hvad med forbindelser med flere hydrogenatomer, der er tilgængelige til udveksling? I det rigtige miljø kan en forbindelse, der fungerer som en base i nærvær af en stærk nok syre, være også fungere som en syre i nærværelse af en stærk nok base. (Tænk på baser som "hydrogen-ion-pullers." En sådan forbindelse kaldes amfoterisk eller amfiprotisk.

Et klassisk eksempel er dihydrogenphosphat ion H₂PO₄⁻. I nærvær af den stærke syre HBr accepterer dette molekyle let hydrogenionen fra syren, der bliver til phosphorsyre (H₃PO4). Alligevel i nærværelse af basisk hydroxid (OH⁻) ioner, donerer dihydrogenphosphat i stedet en proton for at blive monohydrogenphosphat (HPO₄²⁻).

• Den konjugerede base af H₂PO₄⁻

  er derfor HPO₄²⁻og konjugatsyren af 

  H₂PO₄⁻ er H₃PO₄.