Hogyan lehet meghatározni a savak konjugált alapjait

Kétségtelenül hallottál róla savak és valószínűleg csak az élelmiszer-címkék elolvasásából említhet néhányat: Citromsav. Ecetsav. Ugyanakkor tudod, hogy legalább egyes savak károsak lehetnek, ha csak kezeled őket, így a különböző savak egyértelműen eltérő tulajdonságokkal bírnak, beleértve az eltérő erősségeket is.

Alapok a világon is mindenhol vannak, bár úgy tűnik, hogy valamilyen oknál fogva kevesebb reklámot kapnak. A savakhoz hasonlóan a bázisok is károsak lehetnek a biológiai és egyéb anyagokra. Erős bázissal találkozott háztartási fehérítőszer (NaClO vagy nátrium-hipoklorit) formájában.

A savak és bázisok szinte minden szempontból kiegészítik egymást, sőt az egyiket a másik "semlegesítésére" is fel lehet használni, mint például az orális szedést. savkötő tabletták a gyomorsav ellen. Ennek egy része szerepel a nómenklatúrában; amikor a savak valójában savaként viselkednek, bázisokká válnak, és azonosak a bázisok viselkedésével. Megértés konjugált savak és bázisok elengedhetetlen a kémiai reakciók elsajátításához.

Az 1600-as évek közepéig Robert Boyle, aki úgy tűnt, hogy szinte minden kémiai kísérletben részt vett azokban a napokban, rájött Bizonyos oldatok olyan tulajdonságokkal rendelkeztek, mint például a merített anyagok károsítása vagy azok megváltoztatása színek, és hogy ezeket a hatásokat meg lehet akadályozni vagy cáfolni alkáli vegyületek hozzáadásával, amelyek manapság ismertek, hogy bázikusak.

1923-ban Johannes Brønsted és Thomas Lowry formálisan meghatározott savak és bázisok a hidrogénionok (H⁺).

A sav konjugált bázisa az a vegyület, amely megmarad, miután a sav hidrogén-iont adományozott, és egy bázis konjugátsavja az a vegyület, amely megmarad azután, hogy a hidrogénion elfogadható bázis.

A Brønsted-Lowry sav ezért egyszerűen olyan molekula, amely hidrogéniont (amely pozitív töltésű atom) adományozhat egy másik molekulának; annak a savnak a maradékát annak nevezzük konjugált alap. Például mikor sósav protont adományoz, a kloridion hátrahagyva a konjugátum alap:

HCl → H⁺+ Cl⁻

Néha egy sav pozitív töltésű, mielőtt hidrogénionját adná, nem semleges, mint a HCl esetében. Ez megfigyelhető a ammóniumion protont adományozva konjugált bázissá válik ammónia:

NH₄⁺ → H⁺+ NH₃

Eddig látott olyan képletű vegyületeket, amelyek nyilvánvalóvá teszik, hogy a molekula savként vagy bázisként (vagy ami azt illeti, egyikként sem) működik. Ha olyan iont lát, amelyben hidrogénatom nincs, például Cl⁻, tudod, hogy ez nem lehet sav, mivel nincsenek protonjai, de lehet bázis, mivel ez egy anion, amelynek töltése -1, és "lelkesen" veszi fel a protont.

De mi van a több hidrogénatomot tartalmazó vegyületekkel, amelyek cserébe elérhetők? Megfelelő környezetben egy olyan vegyület, amely bázisként működik elég erős sav jelenlétében is savként működik elég erős bázis jelenlétében. (Gondoljunk a bázisokra, mint "hidrogén-ion-húzókra". Ilyen vegyületeket ún amfoterikus vagy amfiprotikus.

Klasszikus példa a dihidrogén-foszfát H ion₂PO₄⁻. Az erős sav HBr jelenlétében ez a molekula könnyen elfogadja, hogy a sav hidrogénionja válik foszforsav (H₃PO4). Mégis bázikus hidroxid (OH⁻) ionok, a dihidrogén-foszfát ehelyett protont adományoz monohidrogén-foszfát (HPO₄²⁻).

• H konjugált bázisa₂PO₄⁻

  ezért HPO₄²⁻és a konjugált sav 

  H₂PO₄⁻ jelentése H₃PO₄.