Hoe geconjugeerde basen van zuren te bepalen

Je hebt er ongetwijfeld van gehoord zuren en kan er waarschijnlijk een paar noemen, alleen al door het lezen van voedseletiketten: Citroenzuur. Azijnzuur. Tegelijkertijd weet je dat in ieder geval sommige zuren schadelijk kunnen zijn als je er maar mee omgaat, dus verschillende zuren hebben duidelijk verschillende eigenschappen, inclusief verschillende sterktes.

basissen zijn ook overal ter wereld, hoewel ze om de een of andere reden minder publiciteit lijken te krijgen. Net als zuren kunnen basen schadelijk zijn voor biologische en andere materialen. U bent een sterke base tegengekomen in de vorm van bleekmiddel voor huishoudelijk wasgoed (NaClO of natriumhypochloriet).

Zuren en basen zijn in bijna alle opzichten complementair, en de ene kan zelfs worden gebruikt om de andere te "neutraliseren", zoals bij orale inname. maagzuurremmer tabletten om maagzuur te bestrijden. Een deel hiervan staat in de nomenclatuur; wanneer zuren zich daadwerkelijk als zuren gedragen, worden ze basen, en idem voor het gedrag van basen. Begrip

Al in het midden van de jaren 1600, Robert Boyle, die in die tijd bij zowat elk scheikunde-experiment betrokken leek te zijn, kwam erachter dat bepaalde oplossingen hadden eigenschappen zoals het vermogen om ondergedompelde stoffen te beschadigen of hun kleuren, en dat deze effecten kunnen worden voorkomen of tenietgedaan door de toevoeging van alkalische verbindingen, waarvan tegenwoordig bekend is dat ze basisch zijn.

1923, Johannes Bronsted en Thomas Lowry formeel gedefinieerde zuren en basen in termen van de overdracht van waterstofionen (H⁺).

De geconjugeerde base van een zuur is de verbinding die overblijft nadat een waterstofion is gedoneerd door het zuur, en het geconjugeerde zuur van een base is de verbinding die overblijft nadat een waterstofion is geaccepteerd door de baseren.

EEN Bronsted-Lowry zuur is daarom gewoon een molecuul dat een waterstofion (wat een positief geladen atoom is) kan doneren aan een ander molecuul; het overblijfsel van dat zuur heet zijn geconjugeerde base. Bijvoorbeeld, wanneer? zoutzuur doneert een proton, de chloride-ion achtergelaten is de geconjugeerde base:

HCl → H⁺+ Cl⁻

Soms zal een zuur positief geladen zijn voordat het zijn waterstofionen doneert, in plaats van neutraal zoals in het geval van HCl. Dit kan worden waargenomen met de ammoniumion een proton doneren om de geconjugeerde base te worden ammoniak:

NH₄⁺ → H⁺+ NH₃

Tot nu toe heb je voorbeelden gezien van verbindingen met formules die duidelijk maken of het molecuul functioneert als een zuur of als een base (of, wat dat betreft, als geen van beide). Als je een ion ziet zonder waterstofatomen, zoals Cl⁻, je weet dat het geen zuur kan zijn, omdat het geen protonen heeft, maar dat het een base zou kunnen zijn, omdat het een anion is met een lading van −1 en "gretig" om een ​​proton aan te nemen.

Maar hoe zit het met verbindingen met meerdere waterstofatomen die beschikbaar zijn voor uitwisseling? In de juiste omgeving kan een verbinding die als base fungeert in aanwezigheid van een sterk genoeg zuur acid ook werken als een zuur in aanwezigheid van een sterk genoeg base. (Denk aan basen als "waterstof-ion-trekkers." Zo'n verbinding wordt genoemd amfoterisch of amfiprotisch.

Een klassiek voorbeeld is de diwaterstoffosfaat ion H₂PO₄⁻. In aanwezigheid van het sterke zuur HBr, accepteert dit molecuul gemakkelijk het waterstofion van het zuur om te worden fosforzuur (H₃PO4). Maar in aanwezigheid van basisch hydroxide (OH⁻) ionen, doneert diwaterstoffosfaat in plaats daarvan een proton om te worden monowaterstoffosfaat (HPO₄²⁻).

• De geconjugeerde basis van H₂PO₄⁻

  is daarom HPO₄²⁻, en het geconjugeerde zuur van 

  H₂PO₄⁻ is H₃PO₄.