Basa lemah: disosiasi, sifat dan contoh

Basa lemah adalah spesies dengan kecenderungan sedikit untuk menyumbangkan elektron yang memisahkan diri dalam larutan air, atau menerima proton. Basa lemah yang ciri-cirinya dianalisis diatur oleh definisi yang muncul dari penelitian beberapa ilmuwan terkenal.

Misalnya, menurut definisi Bronsted-Lowry, basa lemah adalah basa yang menerima ion hidrogen H + dengan cara yang sangat reversibel (atau nol) . Dalam air, yang H 2 O molekul adalah salah satu yang menyumbangkan sebuah H + ke dasar sekitarnya. Jika alih-alih air, itu adalah asam lemah HA, maka basa lemah hampir tidak dapat menetralkannya.

Sumber: Midnightcomm [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/) atau CC OLEH 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)], dari Wikimedia Commons

Basa kuat akan tidak hanya menetralisir semua asam di lingkungan, tetapi juga bisa berpartisipasi dalam reaksi kimia lainnya dengan konsekuensi yang merugikan (dan mematikan).

Karena alasan inilah beberapa basa lemah, seperti magnesium susu, atau garam fosfat atau tablet natrium bikarbonat, digunakan sebagai antasida (gambar atas).

Semua basa lemah memiliki kesamaan keberadaan pasangan elektron atau muatan negatif yang stabil pada molekul atau ion. Dengan demikian, CO 3 adalah basa lemah dibandingkan dengan OH ; dan basa yang menghasilkan OH paling sedikit dalam disosiasinya (definisi Arrenhius) akan menjadi basa terlemah.

Disosiasi

Basa lemah dapat ditulis sebagai BOH atau B. Dikatakan mengalami disosiasi ketika reaksi berikut terjadi dengan kedua basa dalam fase cair (walaupun dapat terjadi dalam gas atau bahkan padatan):

BOH <=> B + + OH

B + H 2 O <=> HB + + OH

Perhatikan bahwa meskipun kedua reaksi mungkin tampak berbeda, mereka memiliki produksi OH kesamaan . Selanjutnya, kedua disosiasi membentuk keseimbangan, sehingga keduanya tidak lengkap; yaitu, hanya sebagian dari basa yang benar-benar terdisosiasi (tidak demikian halnya dengan basa kuat seperti NaOH atau KOH).

Reaksi pertama “menempel” lebih dekat dengan definisi Arrenhius untuk basa: disosiasi dalam air untuk menghasilkan spesies ion, terutama anion hidroksil OH .

Sedangkan reaksi kedua, mengikuti definisi Bronsted-Lowry, karena B sedang terprotonasi atau menerima H + dari air.

Namun, kedua reaksi tersebut, ketika mereka mencapai kesetimbangan, dianggap disosiasi basa lemah.

Amonia

Amonia mungkin merupakan basa lemah yang paling umum. Disosiasinya dalam air dapat diuraikan sebagai berikut:

NH 3 (aq) + H 2 O (l) <=> NH 4 + (aq) + OH (aq)

Oleh karena itu, NH 3 termasuk dalam kategori basa yang diwakili oleh ‘B’.

Konstanta disosiasi amonia, K b , diberikan oleh ekspresi berikut:

K b = [NH 4 + ] [OH ] / [NH 3 ]

Yang pada 25 ° C dalam air adalah sekitar 1,8 x 10 -5 . Menghitung maka pKa b kita memiliki:

pK b = – log K b

= 4,74

Dalam disosiasi NH 3, ia menerima proton dari air, itulah sebabnya air dapat dianggap sebagai asam menurut Bronsted-Lowry.

Garam yang terbentuk di sisi kanan persamaan adalah amonium hidroksida, NH 4 OH, yang dilarutkan dalam air dan tidak lain adalah amonia berair. Karena alasan inilah definisi Arrenhius untuk basa dipenuhi dengan amonia: pelarutannya dalam air menghasilkan ion NH 4 + dan OH .

NH 3 mampu menyumbangkan sepasang elektron yang tidak digunakan bersama yang terletak pada atom nitrogen; Di sinilah definisi Lewis untuk basa masuk, [H 3 N:].

Contoh perhitungan

Konsentrasi larutan encer metilamin basa lemah (CH 3 NH 2 ) adalah sebagai berikut: [CH 3 NH 2 ] sebelum disosiasi = 0,010 M; [CH 3 NH 2 ] setelah disosiasi = 0,008 M.

Hitung K b , pK b , pH, dan persen ionisasi.

K b

Pertama persamaan disosiasinya dalam air harus ditulis:

CH 3 NH 2 (aq) + H 2 O (l) <=> CH 3 NH 3 + (aq) + OH (aq)

Mengikuti ekspresi matematika dari K b

K b = [CH 3 NH 3 + ] [OH ] / [CH 3 NH 2 ]

Pada kesetimbangan, benar bahwa [CH 3 NH 3 + ] = [OH ]. Ion-ion ini berasal dari disosiasi CH 3 NH 2 , sehingga konsentrasi ion-ion ini diberikan oleh perbedaan antara konsentrasi CH 3 NH 2 sebelum dan sesudah disosiasi.

[CH 3 NH 2 ] terdisosiasi = [CH 3 NH 2 ] awal – [CH 3 NH 2 ] kesetimbangan

[CH 3 NH 2 ] terdisosiasi = 0,01 M – 0,008 M

= 0,002 M

Maka, [CH 3 NH 3 + ] = [OH ] = 2 10 -3 M

K b = (2 10 -3 ) 2 M / (8 10 -2 ) M

= 5 10 -4

pK b

Dihitung K b , sangat mudah untuk menentukan pK b

pK b = – log Kb

pK b = – log 5 10 -4

= 3.301

pH

Untuk menghitung pH, karena merupakan larutan berair, pOH harus terlebih dahulu dihitung dan dikurangkan dari 14:

pH = 14 – pOH

pOH = – log [OH ]

Dan karena konsentrasi OH sudah diketahui , perhitungannya langsung.

pOH = -log 2 10 -3

= 2.70

pH = 14 – 2,7

= 11.3

Persentase ionisasi

Untuk menghitungnya, harus ditentukan berapa banyak basa yang telah dipisahkan. Karena ini sudah dilakukan pada poin sebelumnya, persamaan berikut diterapkan:

([CH 3 NH 3 + ] / [CH 3 NH 2 ] ° ) x 100%

Dimana [CH 3 NH 2 ] ° adalah konsentrasi awal basa, dan [CH 3 NH 3 + ] adalah konsentrasi asam terkonjugasinya. Menghitung maka:

Persentase ionisasi = (2 10 -3 / 1 10 -2 ) x 100%

= 20%

Sifat

  • Basa amina lemah memiliki rasa pahit yang khas, terdapat pada ikan dan yang dinetralkan dengan penggunaan lemon.
  • Mereka memiliki konstanta disosiasi yang rendah, itulah sebabnya mereka menyebabkan konsentrasi ion yang rendah dalam larutan berair. Karena alasan ini, tidak menjadi konduktor listrik yang baik.
  • Dalam larutan air mereka berasal dari pH basa sedang, itulah sebabnya mereka mengubah warna kertas lakmus dari merah menjadi biru.
  • Sebagian besar adalah amina (basa organik lemah).
  • Beberapa adalah basa konjugasi dari asam kuat.
  • Molekul basa lemah mengandung struktur yang mampu bereaksi dengan H + .

Contoh Basa lemah

Basa lemah amina:

  • -Metilamin, CH 3 NH 2 , Kb = 5,0 10 -4 , pKb = 3,30
  • -Dimetilamina, (CH 3 ) 2 NH, Kb = 7,4 10 -4 , pKb = 3,13
  • -Trimetilamina, (CH 3 ) 3 N, Kb = 7,4 10 -5 , pKb = 4,13
  • -piridin, C 5 H 5 N, Kb = 1,5 10 -9 , pKb = 8,82
  • -Anilin, C 6 H 5 NH 2 , Kb = 4,2 * 10 -10 , pKb = 9,32.

Basa nitrogen

Basa nitrogen adenin, guanin, timin, sitosin dan urasil adalah basa lemah dengan gugus amino, yang merupakan bagian dari nukleotida asam nukleat (DNA dan RNA), di mana informasi untuk transmisi turun-temurun berada.

Adenin, misalnya, adalah bagian dari molekul seperti ATP, penyimpan energi utama makhluk hidup. Selanjutnya, adenin hadir dalam koenzim seperti flavin adenil dinukleotida (FAD) dan nikotin adenil dinukleotida (NAD), yang terlibat dalam berbagai reaksi oksidasi-reduksi.

Basa konjugasi

Basa-basa lemah berikut, atau yang dapat memenuhi fungsinya, disusun menurut penurunan kebasaan: NH 2 > OH > NH 3 > CN > CH 3 COO > F > NO 3 > Cl > Br > I > ClO 4 .

Lokasi basa konjugasi hidrat dalam urutan yang diberikan menunjukkan bahwa semakin besar kekuatan asam, semakin rendah kekuatan basa konjugasinya.

Misalnya, anion I adalah basa yang sangat lemah, sedangkan NH 2 adalah yang terkuat dari deret tersebut.

Di sisi lain, akhirnya, kebasaan beberapa basa organik umum dapat diatur dengan cara berikut: alkoksida> amina alifatik fenoksida> karboksilat = amina aromatik amina heterosiklik.

Referensi

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (edisi ke-8). CENGAGE Belajar.
  2. Lleane Nieves M. (24 Maret 2014). Asam dan basa. [PDF]. Dipulihkan dari: uprh.edu
  3. Wikipedia. (2018). Basis yang lemah. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
  4. Tim Redaksi. (2018). Gaya dasar dan konstanta disosiasi dasar. bahan kimia. Dipulihkan dari: iquimicas.com
  5. Chung P. (22 Maret 2018). Asam & basa lemah. Libretext Kimia. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org

Disprosium: struktur, sifat, perolehan, kegunaan
Fukosa: ciri-ciri, struktur, fungsi
Kegunaan Keton — contoh, rumus, sifat, tata nama
Entalpi larutan: cara menghitung, kegunaan, dan latihan