Πώς να προσδιορίσετε τις συζευγμένες βάσεις οξέων

Δεν έχετε καμία αμφιβολία οξέα και πιθανόν να αναφέρουμε μερικά μόνο από την ανάγνωση ετικετών τροφίμων: Κιτρικό οξύ. Οξικό οξύ. Ταυτόχρονα, γνωρίζετε ότι τουλάχιστον ορισμένα οξέα μπορεί να είναι επιβλαβή εάν τα χειριστείτε, τόσο διαφορετικά οξέα έχουν σαφώς διαφορετικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένων διαφορετικών αντοχών.

Βάσεις είναι παντού στον κόσμο, αν και φαίνεται να λαμβάνουν λιγότερη δημοσιότητα για κάποιο λόγο. Όπως τα οξέα, οι βάσεις μπορεί να είναι επιβλαβείς για τα βιολογικά και άλλα υλικά. Αντιμετωπίσατε μια ισχυρή βάση με τη μορφή λευκαντικού οικιακού πλυντηρίου (NaClO ή υποχλωριώδες νάτριο).

Τα οξέα και οι βάσεις είναι συμπληρωματικά σχεδόν με κάθε τρόπο, και το ένα μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για «εξουδετέρωση» του άλλου, όπως και με τη λήψη από του στόματος αντιοξικός δισκία για την καταπολέμηση του οξέος του στομάχου. Μέρος αυτού είναι στην ονοματολογία. όταν τα οξέα συμπεριφέρονται πραγματικά σαν οξέα, γίνονται βάσεις και δίκτονα για τη συμπεριφορά των βάσεων. Κατανόηση συζευγμένα οξέα και βάσεις είναι απαραίτητο για τον έλεγχο των χημικών αντιδράσεων.

Από τα μέσα του 1600, Ρόμπερτ Μπόιλ, που φάνηκε να εμπλέκεται σχεδόν σε κάθε πείραμα χημείας εκείνες τις μέρες, κατάλαβε ότι ορισμένες λύσεις είχαν ιδιότητες όπως η ικανότητα βλάβης των βυθισμένων ουσιών ή της αλλαγής τους χρωματιστά, και ότι αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να προληφθούν ή να αναιρεθούν με την προσθήκη αλκαλικών ενώσεων, οι οποίες σήμερα είναι γνωστό ότι είναι βασικές.

Το 1923, Johannes Brønsted και Τόμας Λόουρι επίσημα καθορισμένα οξέα και βάσεις όσον αφορά τη μεταφορά ιόντων υδρογόνου (Η⁺).

Η συζυγιακή βάση ενός οξέος είναι η ένωση που απομένει αφού δωρεά ιόν υδρογόνου από το οξύ, και το συζυγές οξύ μιας βάσης είναι η ένωση που απομένει μετά την αποδοχή ενός ιόντος υδρογόνου από το βάση.

ΕΝΑ Οξύ Brønsted-Lowry είναι επομένως απλά ένα μόριο που μπορεί να δωρίσει ένα ιόν υδρογόνου (το οποίο είναι ένα θετικά φορτισμένο άτομο) σε ένα άλλο μόριο · το υπόλοιπο αυτού του οξέος ονομάζεται βάση σύζευξης. Για παράδειγμα, όταν υδροχλωρικό οξύ δωρίζει ένα πρωτόνιο, το ιόν χλωριδίου αριστερά είναι η βάση του συζεύγματος:

HCl → Η⁺+ Cl⁻

Μερικές φορές, ένα οξύ θα φορτιστεί θετικά πριν δωρίσει το ιόν υδρογόνου του, παρά ουδέτερο όπως στην περίπτωση του HCl. Αυτό μπορεί να παρατηρηθεί με το ιόν αμμωνίου δωρίζοντας ένα πρωτόνιο για να γίνει η βάση του συζυγούς αμμωνία:

ΝΗ₄⁺ → Η⁺+ ΝΗ₃

Μέχρι στιγμής, έχετε δει παραδείγματα ενώσεων με τύπους που καθιστούν προφανές εάν το μόριο λειτουργεί ως οξύ ή ως βάση (ή, ως προς αυτό, ως κανένα). Εάν δείτε ένα ιόν χωρίς άτομα υδρογόνου, όπως το Cl⁻, ξέρετε ότι δεν μπορεί να είναι ένα οξύ, αφού δεν έχει πρωτόνια, αλλά ότι θα μπορούσε να είναι μια βάση, αφού είναι ένα ανιόν με φορτίο −1 και "ανυπόμονο" να πάρει ένα πρωτόνιο.

Τι γίνεται όμως με ενώσεις με πολλαπλά άτομα υδρογόνου διαθέσιμα για ανταλλαγή; Στο σωστό περιβάλλον, μια ένωση που λειτουργεί ως βάση παρουσία ενός αρκετά ισχυρού οξέος μπορεί επίσης ενεργεί ως οξύ παρουσία μιας αρκετά ισχυρής βάσης. (Σκεφτείτε τις βάσεις ως «υδρογονάνθρακες». Μια τέτοια ένωση ονομάζεται αμφοτερικός ή αμφιπρωτικό.

Ένα κλασικό παράδειγμα είναι το φωσφορικό διυδρογόνο ιόν Η₂ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ₄⁻. Παρουσία του ισχυρού οξέος HBr, αυτό το μόριο δέχεται εύκολα το ιόν υδρογόνου από το οξύ φωσφορικό οξύ (Η₃PO4). Ωστόσο, παρουσία βασικού υδροξειδίου (ΟΗ⁻ιόντα, το διυδρογόνο φωσφορικό αντίθετα δίνει ένα πρωτόνιο για να γίνει φωσφορικό μονοϋδρογόνο (HPO₄²⁻).

• Η συζυγιακή βάση του Η₂ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ₄⁻

  είναι επομένως HPO₄²⁻, και το συζυγές οξύ του 

  Η₂ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ₄⁻ είναι Η₃ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ₄.