Википедија

База (хемија) — разлика између измена

Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
Autobot (разговор | доприноси)
1.572.075 измена
м Dodavanje datuma u šablone za održavanje i/ili sredjivanje referenci
Autobot (разговор | доприноси)
1.572.075 измена
м Разне исправке; козметичке измене
Ред 2:
{{Киселине и базе}}
[[Датотека:AcidBase%E2%80%93pfe.png|мини|260px|Дијаграм промене [[Гибсова слободна енергија|Гибсове слободне енергије]] за дисоцијацију неких [[киселине|киселина]] и база]]
'''Базе''' или ''лужине'' ([[grčki jezik|grč.]] ''βάση'', ''basé – основа, фундамент'') је једна од основних категорија [[хемијско једињење|хемијских једињења]].<ref name="Greenwd">{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref><ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Базе су у ужем смислу сви једињења, која у воденим растворима могу градити хидроксидне [[јон]]е (-{OH<sup>−</sup>}-), те тако повисити [[pH vrednost|-{pH}-]] вредност раствора. Хидроксилни јони су хемијска једињења која из [[киселине|киселина]] могу преузети [[протон]]е дајући молекуле [[вода|воде]]. Стога је база на неки начин супротност киселинама те се с њима [[неутрализација (хемија)|неутрализира]]. У ширем смислу, разни базно-киселински концепти описују далеко ширу палету хемијских реакција, који прелазе оквире особина хидроксидних јона у води. Од посебног значаја су концепти по Луису (Луисове базе и Луисове киселине),<ref>{{cite web|url=http://goldbook.iupac.org/B00601.html|title=IUPAC Gold Book — base|accessdate = 18. 044. 2013.|archiveurl=http://www.webcitation.org/6GGygQCl7|archivedate = 30. 044. 2013.}}</ref> те према Пеарсону, који наводи поделу на јаке и слабе киселине и базе.<ref>{{Cite book ||last=ЕРудзитис|first=РудзитисЕ. Г.. ||last2=ГФельдман|first2=ФельдманГ. Ф.. |title = Химия. Неорганическая химия. Органическая химия. 9 класс |issue = 13-е изд |location = М. |publisher = Просвещение |year=2009|isbn=978-5-09-021-625-8|pages=}}</ref>
Већина база су супстанце које производе [[хидроксид]]не јоне (ОХ<sup>−</sup>) у воденим растворима, и стога се класификују као [[Теорије киселина и база|Аренијусове басе]].<ref name="ХЭ">{{citeCite book|title=Химическая энциклопедия |editor = Под ред. И. Л. Кнунянца |location = М |publisher = Большая Российская энциклопедия |year = 1992 |volume = 2 |id=ISBN 5-85270-039-8 |ref=Химическая энциклопедия|pages=393—395}}</ref> Да би супстанца била класификована као Аренијусова база, она мора да формира хидроксилне јоне у воденом раствору. Аренијус је сматрао да је неопходно да база садржи хидроксид у својој структури. Из тог разлога је Аренијусов модел ограничен, пошто се њиме не могу објаснити базна својства [[амонијак]]а у воденом раствору (-{NH<sub>3</sub>}-), као ни његових органских деривата ([[Amin (hemija)|амина]]).<ref name="Chemistry 9E">''Chemistry'', 9th Edition. Kenneth W. Whitten, Larry Peck, Raymond E. Davis, Lisa Lockwood, George G. Stanley. . {{page|year=2009|id=ISBN 0-495-39163-8|pages=}} Page 363</ref> Исто тако постоје базе које не садрже хидроксидни јон, али ипак реагују с водом, што доводи до повећања концентрације хидроксидног јона.<ref name="Chemical Principles">{{cite book|last1last=Zumdahl|first1first=Steven|last2=DeCoste|first2=Donald|title=Chemical Principles|year=2013|publisher=Mary Finch|edition=7th|accessdate = 11. 2. 2015|pages=257}}</ref> Пример тога је реакција између амонијака и воде, чиме се формира амонијак и хидроксид.<ref name="Chemical Principles"/> У овој реакцији амонијак је база пошто он прима протон од молекула воде.<ref name="Chemical Principles"/> Амонијак и друге базе сличне њему обично имају способност формирања везе са протоном услед слободног електронског пара који поседују.<ref name="Chemical Principles"/> У општијој [[Бронстед-Лоријева теорија киселина и база|Бронстед-Лоријевој теорији киселина и база]], база је супстанца која може да прими [[хидрон (хемија)|јоне водоника]] (-{H<sup>+</sup>}-) — иначе познате као [[протон]]и.
 
[[Датотека:Autoprotolyse eau.svg|thumb|center|upright=1.5|Аутојонизациона равнотежа]]
Ред 52:
|-
| ''двовалентне'' базе
| [[калцијум-хидроксид]] (-{Ca(OH)<sub>2</sub>}-)<br />
| <math>\mathrm{Ca(OH)_2 \ \rightleftharpoons \ Ca^{2+} + 2 \ OH^-}</math>
|-
Ред 115:
: -{K<sub>b</sub>=[BH<sup>+</sup>][OH<sup>-</sup>]/[B]}-
 
У овој једначини се базе (-{B}-) и екстремно јаке базе (коњуговане базе) међусобно надмећу за протон.<ref name="ReferenceA">{{cite book|last1last=Zumdahl|first1first=Steven|last2=DeCoste|first2=Donald|title=Chemical Principles|year=2013|publisher=Mary Finch|edition=7th|accessdate = 11. 2. 2015|pages=258}}</ref> Резултат тога је да базе које реагују са водом имају релативно малу вредност константе равнотеже.<ref name="ReferenceA"/> База је слабија кад има нижу вредност константе равнотеже.<ref name="Chemical Principles"/>
 
== Добијање база ==
Ред 153:
: -{NH<sub>3</sub> + H<sup>+</sup> → NH<sub>4</sub><sup>+</sup>}-
 
База се исто тако може дефинисати као молекул који има способност да прими електронски пар улазећи у валентну љуску другог атома.<ref name=Gilbert>{{cite web|last1last=Lewis|first1first=Gilbert|title=Acids and Bases| url=http://ac.els-cdn.com/S0016003238916916/1-s2.0-S0016003238916916-main.pdf?_tid=1106e53c-b7d8-11e4-8ede-00000aacb362&acdnat=1424310115_965ba8ac7059a46dc9c1037ac3deb536|website=Science Direct|accessdate = 19. 2. 2015}}</ref> Постоји ограничен број елемената чији атоми могу да формирају молекул са базним својствима.<ref name=Gilbert /> [[Угљеник]] може да делује као база, као и [[азот]] и [[кисеоник]]. Флуор и понекад ретки гасови поседују ту способност, такође.<ref name=Gilbert /> До тога типично долази у једињењима као што су [[N-Butilitijum|бутил литијум]], [[алкоксид]]и, и метални [[амид]]и, као што је [[натријум амид]]. Базе угљеника, азота и кисеоника без [[резонанција (хемија)|резонантне]] стабилизације су обично веома јаке, или [[супербаза|супербазе]], које не могу да постоје у воденом раствору услед киселости воде. Резонантна стабилизација, међутим, омогућава постојање слабијих база као што су карбоксилати; на пример, [[натријум ацетат]] је [[слаба база]].
 
== Јаке базе ==
Јака база је базно хемијско једињење које може да уклони протон (-{H}-<sup>+</sup>) са (или ''[[депротонација|депротонише]]'') молекул веома слабе киселине у киселинско базној реакцији. Примери јаких база су хидроксиди алкалних и земноалкалних метала, нпр. -{NaOH}- и {{chem|Ca(OH)|2}}. Услед њихове ниске растоврљивости, неке базе, као што су земноалкални хидроксиди, се могу користити у околностима где се фактор растворљивости не узима у обзир.<ref>{{cite book|last1last=Zumdahl|first1first=Steven|last2=DeCoste|first2=Donald|title=Chemical Principles|year=2013|publisher=Mary Finch|edition=7th|accessdate = 11. 2. 2015|pages=255}}</ref> Један од корисних аспеката њихове ниске растворљивости је да су „многи антациди суспензије металних хидроксида као што је алуминијум хидроксид и магнезијум хидроксид.“<ref name="ReferenceB">{{cite book|last1last=Zumdahl|first1first=Steven|last2=DeCoste|first2=Donald|title=Chemical Principles|year=2013|publisher=Mary Finch|edition=7th|accessdate = 11. 2. 2015|pages=256}}</ref> Та једињења имају ниску растворљивост и способност заустављања повећања концентрације хидроксидних јона, чиме спречавају оштећења ткива уста, једњака, и зелуца.<ref name="ReferenceB"/> Путем дуготрајног прогреса реакције и растварања соли, стомачна киселина реагује са хидроксидом који је отпуштен из суспензије.<ref name="ReferenceB"/> Веома јаке базе се скоро комплетно хидролизују у води, те долази до засићења.<ref name=Gilbert /> У том процесу, молекули воде се комбинују са јаком базом, услед амфотерног карактера воде; и долази до отпуштања хидроксидног јона.<ref name=Gilbert /> Веома јаке базе могу чак да депротонују и веома слабо киселе -{C–H}- групе у одсуству воде. Примери јаких база су:
 
* [[Литијум хидроксид]] (-{LiOH}-)
Ред 192:
 
== Базе као катализатори ==
Базне супстанце се могу користити као [[растворљивост|нерастворни]] хетерогени [[катализатор]]и [[хемијска реакција|хемијских реакција]]. Неки од примера су метални оксиди као што су [[магнезијум оксид]], [[калцијум оксид]], и [[баријум оксид]] као и калијум флуорид на алумини и поједини [[зеолит]]и. Многи [[прелазни метали]] су добри катализатори, а знатан број њих су базне субстанце. Базни катализатори су коришћени за [[хидрогенација|хидрогенације]], миграције [[двострука веза|двоструких веза]], у [[Mirvejn-Pondorf-Verlej redukcija|Мирвејн-Пондорф-Верлејовој редукцији]], [[Мајклова адиција|Мајкловој реакцији]], и мноштву других реакција. -{CaO}- и -{BaO}- могу да буду веома активни катализатори на високим температурама.<ref name="books.google.com">{{cite book|last1last=Tanabe|first1first=K. |last2=Misono|first2=M. |last3=Ono|first3=Y. |last4=Hattori|first4=H. |title=New Solid Acids and Bases: their catalytic properties|url=https://books.google.com/books?id=Aq9cdug9hM0C&printsec=frontcover&dq=acids+and+bases&hl=en&sa=X&ei=pLbjVJvjPIHzoAS88YGAAQ&ved=0CDwQ6AEwBQ#v=onepage&q=acids%20and%20bases&f=false|accessdate = 19. 2. 2015|pages=234}}</ref>
 
== Чврсте базе ==
Примери чврстих база су:
* Смеше оксида: -{SiO<sub>2</sub>, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>; MgO, SiO<sub>2</sub>; CaO, SiO<sub>2</sub>}-<ref name=Tanabe>{{cite book|last1last=Tanabe|first1first=Konzo|title=Solid Acids and Bases: their catalytic properties|publisher=Academic Press|url=https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=tFfBYuHg4vAC&oi=fnd&pg=PP1&dq=acids+and+bases&ots=qc4QEL1SJR&sig=2u7BdAzXEEkWQIqLhY6V0E8EYXg#v=onepage&q=acids%20and%20bases&f=false|accessdate = 19. 2. 2015|pages=2}}</ref>
* Имобилисане базе: -{LiCO<sub>3</sub>}- на силици; -{NR<sub>3</sub>, NH<sub>3</sub>, KNH<sub>2</sub>}- на алумини; -{NaOH, KOH}- на силици или алумини<ref name="Tanabe"/>
* Неорганске хемикалије: -{BaO, KNaCO<sub>3</sub>, BeO, MgO, CaO, KCN}-<ref name="Tanabe"/>
* Анјонски размењивачки резини<ref name="Tanabe"/>
* Угаљ који је третиран на 900 степени Целзијуса&nbsp;°C или активиран са -{N<sub>2</sub>O, NH<sub>3</sub>, ZnCl<sub>2</sub>-NH<sub>4</sub>Cl-CO<sub>2</sub>}-<ref name="Tanabe"/>
 
Способност чврсте површине да успешно формира коњуговану базу путем апсорпције електрично неутралне киселине одређује базну јачину површине.<ref name="books.google.com"/> Број базних места по јединици површине чврсте материје се користи за изражавање количине базе присутне на чврстим катализаторима.<ref name="books.google.com"/> Научници су развили методе мерења количине базних места: титрацијом са бензојевом киселином користећи индикаторе и адсорпцијом киселине у гасном стању.<ref name="books.google.com"/> Чврста материја са довољном базном јачином ће абсорбовати електрично неутрални кисели индикатор и он ће попримити боју која је карактеристична за коњуговану базу.<ref name="books.google.com"/> При примени гасно киселинског адсорптивног метода се користи азот оксид.<ref name="books.google.com"/> Базна места се затим одређују користећи количину абсорбованог угљен-диоксида.<ref name="books.google.com"/>
Ред 240:
== Референце ==
{{reflist|2|refs=
<ref name="pear">Ralph G. Pearson: ''Hard and Soft Acids and Bases'', J. Am. Chem. Soc., novembar 1963, 85 (22),. ppстр. 3533–3539, {{doi|10.1021/ja00905a001}}</ref>
<ref name="brady">Brady, J.E., Holum, J.R.,Chemistry, John Wiley & Sons,. {{page|year=1993|id=ISBN 0-471-59979-4|pages=}}</ref>
}}
 
== Литература ==
* {{Cite book|title=Химическая энциклопедия |editor = Под ред. И. Л. Кнунянца |location = М |publisher = Большая Российская энциклопедия |year = 1992 |volume = 2 |id=ISBN 5-85270-039-8 |ref=Химическая энциклопедия|pages=393—395}}
{{refbegin|2}}
* {{Cite book|ref= harv||last=ЕРудзитис|first=РудзитисЕ. Г.. ||last2=ГФельдман|first2=ФельдманГ. Ф.. |title = Химия. Неорганическая химия. Органическая химия. 9 класс |issue = 13-е изд |location = М. |publisher = Просвещение |year=2009|isbn=978-5-09-021-625-8|pages=}}
* {{Cite book |ref= harv|last=Jensen|first=W.B.|year=1980|publisher=Wiley |location=New York |title=The Lewis acid-base concepts : an overview |id=ISBN 0-471-03902-0 }}
* {{Cite book |ref= harv|last=Yamamoto|first=Hisashi |year=1999|publisher= Oxford University Press|location=New York |title= Lewis acid reagents : a practical approach|id=ISBN 0-19-850099-8}}
* Hrvatska enciklopedija (LZMK), Broj 1 (A-Bd), pp. 749. Za izdavača: Leksikografski zavod Miroslav Krleža, Zagreb 1999.g. {{page|year=1999|isbnid=ISBN 953-6036-31-2|pages=749}}
{{refend}}
 
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/wiki/База_(хемија)”