Baze

UNIVERZITET U TRAVNIKUFAKULTET ZA TEHNIČKE STUDIJE, KISELJAK

Seminarski rad: HemijaTema: Baze,karakteristike,podjela,nastajanje

i Lewisova teorija

Studenti:Ibrahimović Nermin

1 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Profesor:

Prof. dr sc. Salim Ibrahimefendić

Baze

Sadržajj

2 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

UVOD

Kemija je prirodna znanost koja proučava građu svojstva i promjene tvari.Prirode znanosti proučavaju prirodu i zbivanja u svemiru te nastoje razumjeti zašto je sve baš tako kako jest.Pokus ili eksperiment je praktična provjera neke pretpostavke ili predviđanja.Kemija je eksperimentalna znanost jer se temelji na pokusu ili eksperimentu.Kemikalije su tvari s kojima izvodimo pokuse ili eksperimente a dobivene su kemijsko tehnološkim procesima.Dok izvodimo neke pokuse nesmijemo nanositi štetu ni sebi ni okolini.Kemikalijama nikada ne ispitujemo okus niti ih nesmijemo udisati.

3 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

ŠTA JE BAZA

Baza ili lužina je jedna od osnovnih kategorija hemijskih jedinjenja. Po klasičnoj, jonskoj teoriji Arenijusa baza je hemijsko jedinjenje, koje u vodenom rastvoru, usled disocijacije izdvajanjem jona OH−, povećava njihovu koncentraciju a smanjuje koncentraciju H+ jona (povećava pH rastvora). Arenijusove baze su rastvorljive u vodi i ovi rastvori uvek imaju pH veći od 7. Po protolitičkoj teoriji, baza je svako hemijsko jedinjenje koje je akceptor (primalac) katjona vodonika (H + ),tj. protona, u uslovima date reakcije.

Npr. u reakciji:

jedinjenje HA je kiselina, a jedinjenje B baza.

Hemijska jedinjenja (sa izuzetkom nekoliko veoma jakih kiselina i baza) mogu u zavisnosti od uslova da vrše ulogu kiseline ili baze – ovakva jedinjenja se zovu amfoterna jedinjenja.Najnoviju i najprihvaćeniju opštu definiciju baze dao je Luis

Baza je jedinjenje, koje je donor (davalac) elektronskog para u uslovima date hemijske reakcije.

Po klasičnoj, jonskoj teoriji Arenijusa baza je hemijsko jedinjenje, koje u vodenom rastvoru, usled disocijacije izdvajanjem jona OH−, povećava njihovu koncentraciju a smanjuje koncentraciju H+ jona (povećava pH rastvora). Arenijusove baze su rastvorljive u vodi i ovi rastvori uvek imaju pH veći od 7.

Po protolitičkoj teoriji, baza je svako hemijsko jedinjenje koje je akceptor (primalac) katjona vodonika (H + ),tj. protona, u uslovima date reakcije.

Npr. u reakciji:

jedinjenje HA je kiselina, a jedinjenje B baza.

Hemijska jedinjenja (sa izuzetkom nekoliko veoma jakih kiselina i baza) mogu u zavisnosti od uslova da vrše ulogu kiseline ili baze – ovakva jedinjenja se zovu amfoterna jedinjenja.

4 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

Najnoviju i najprihvaćeniju opštu definiciju baze dao je LuisBaza je jedinjenje, koje je donor (davalac) elektronskog para u uslovima date hemijske reakcije.

OSOBINA BAZE:

• Pri dodiru su klizave• Menjaju boju lakmusa iz crvene u plavu• Imaju gorak ukus• Reaguju sa kiselinama pri čemu nastaju soli• Vodeni rastvori provode električnu struju• Soda-bikarbona, sredstvo za pranje sudova, sapun i mnoge druge supstance• Pomenute baze su slabe, deluju "sapunjavo" na dodir, rastvaraju kiseline iz kože i pretvaraju ih u supstance nalik sapunu• Baze neutrališu kiseline• Jake baze - veoma razarajuće i nagrizaju kožu na dodir; u baze spada i kaustična soda (NaOH), koja se koristi za čišćenje u industriji• Baze su jedinjenja koja u vodenom rastvoru kao jedine negativne jone daju hidroksidne jone

5 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

Slika 1: Hemijska reakcija u kojoj natrijum hidroksidrazara tablu aluminijuma

U kemiji, pod pojmom baza se najčešće podrazumijeva vodena otopina koja može

primiti protone vodika. Baze su također oksidi i hidroksidi metala. Ovo je definicija

baza po Brønsted-Lowry-evoj teoriji kiselina i baza. Osim nje, definicija baze mogu

biti donori elektronskih parova (Lewis) ili izvori hidroksidnih aniona (Arrhenius). Osim

toga, baze općenito podrazumijevaju bilo koji spoj, koji otopljen u vodi, daje otopinu

čiji je pH veći od 7.0. Primjeri baza su natrijev hidroksid i amonijak.

Baze su kemijska suprotnost kiselinama. Reakcija između kiselina i baza naziva se

neutralizacija. Baze i kiseline su suprotne jer kiseline povećavaju koncentraciju

oksonijevih (H3O+) iona, dok baze smanjuju ovu koncentraciju. Baze reagiraju s

kiselinama pri čemu nastaju voda i soli (ili njihove otopine).

Baze su grupa spojeva koji sadrze metal i hidroksidnu grupu (OH)

Izuzetak medju bazama je amonijeva baza ( NH4OH ) koja umjesto metala sadrzi pozitivan amonijev jon NH4+

Dobijanje baza:

6 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

okisd metala+ voda----> baza

MgO+H2O---> Mg(OH)2

Osobine:

Mahom u cvrstom agregatnom stanju, LUŽNATOG OKUSA (okus sapuna, pepela) djelimicno rastvorljivi u vodi i laknus papir boje u PLAVO ! U vodenom rastvorima baze se disociraju na pozitivne ione metala i negativnu OH grupu (Luzine/Hidroksidi/Alkalije)

DEFINICIJA:

Snažna baza je ona koja se hidrolizira u potpunosti i podiže pH otopine prema 14. Snažne baze, kao i snažne kiseline, napadaju i oštećuju tkivo i uzrokuju ozbiljne opekline.

Koncept baze je prvi put u kemiju uveo francuski kemičar Guillame François Rouelle

1754. godine. On je primjetio da kiseline stvaraju soli samo kad ih se pomiješa s

određenim tvarima. Ove je tvari nazvao bazom soli, i odatle i ime.

SVOJSTVA BEZE:

Neka općenita svojstva baza su:

7 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

1. Skliske i pjenaste na dodir, zbog saponifikacije lipida u ljudskoj koži

2. Koncetrirane i snažne baze su kaustičnog (korozivnog) djelovanja na

organske tvari i snažno reagiraju s kiselinama

3. Vodene otopine ili rastaljene baze disociraju na ione i provode struju

4. Reagiraju s indikatorima: lakmus papir poplavi, fenolftalein postane ružičast

Ph VIJEDNOST:

pH vode je mjera njene kiselosti. To je negativan logaritam koncentracije oksonijevih

iona. U čistoj vodi, otprilike jedna na 10 milijuna molekula vode disocira na H3O+ i

OH-, prema jednadžbi:

2H2O(l) → H3O+(aq) + OH−(aq)

pH vrednost je mera aktivnosti vodonikovih jona (H+) u rastvoru i na taj način određuje da li je dati rastvor kiselog ili baznog karaktera. pH vrednost je broj bez jedinica, i za poređenje koristi se pH skala koja obuhvata vrednosti od 0 do 14. Za kisele rastvore pH vrednost je manja od 7 (pH < 7,0), a za bazne je veća od 7 (pH > 7,0). Za neutralan rastvor pH je 7. Mera analogna ovoj za koncentraciju hidroksidnih jona u rastvoru je pOH

Iako pH vrednost nema metrične jedinice, njena skala nije proizvoljna. pH vrednost se meri na osnovu aktivnosti vodonikovih jona u rastvoru.

Formula za računanje vrednosti je:

pH = − log10[H + ]

8 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

[H+] označava aktivnost H+ jona (ili preciznije napisano [H3O+], ekvivalent vodonikovih jona, izmerenih u jedinici molarnosti, odnosno broj vodonikovih jona u jednom molu jedne litre datog rastvora.

Log10 označava logaritam sa bazom od 10, tako da se pH vrednost definiše na logaritamskoj skali kiselosti. Na primer, rastvor sa pH=8,2 će imati [H+] aktivnost 10−8,2 mol/L, odnosno 6,31 × 10−9 mol/L. Dok, rastvor sa [H+] koncentracijom jona od 4,5 × 10−4 ml/L će imati pH vrednost od −log10(4,5 × 10−4) ili 3,35

Za čistu vodu pH vrednost od 7 označava da je rastvor neutralan, jer se u vodi nalazi isti broj H+ jona i OH− jona, sa jednakim koncetracijama od 1×10−7 mol/L.

NEUTRALIZACIJA:

Neutralan u kemiji znači tvar koja ne reagira ni kiselo ni alkalno. Neutralizacija u

kemiji je reakcija između kiseline i baze, u kojoj se njihovo kiselinsko i bazično

djelovanje međusobno poništavaju, tj. kiselina i baza stvaraju sol i vodu. Pritom se

radi o spajanju vodikovih iona (OH-), koji su nastali disocijacijom u otopini, u vrlo

slabo disocirane molekule vode, H2O. Nakon reakcije otopina jakih kiselina s jakim

bazama (ili otopina slabih kiselina sa slabim bazama) u stehiometrijskom omjeru,

koncentracija je iona H3O+ i OH- u otopini jednaka otopina reagira neutralno (pH = 7).

Kada se otopi u vodi, snažna baza poput natrijevog hidroksida se rastavi na

hidroksidne i natijeve ione:

NaOH → Na+ + OH−

I slično tome, klorovodična kiselina u vodi stvara oksonijeve i kloridne ione:

HCl + H2O → H3O+ + Cl−

Kada se ove dvije otopine izmiješaju, oksonijevi i hidroksidni ioni reagiraju pri čemu

nastaju molekule vode:

H3O+ + OH− → 2 H2O

Ako je jednaka količina natrijevog hidroksida i klorovodične kiseline reagira, dolazi do

potpune neutralizacije, pri čemu u otopini ostaje natrijev klorid.

9 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

Slabe baze, poput sode (natrijevog karbonata) ili bjelanca jajeta bi se trebali koristiti

za neutralizaciju prolivenih kiselina. Neutralizacija prolivenih kiselina sa snažnim

bazama, poput natrijevog ili kalijevog hidroksida, uzrokuje snažnu i opasnu reakciju.

VRSTE BAZA:

Podela baza

Baze se mogu podeliti prema više kriterijuma:• prema vrsti susptance• prema jačini• prema broju hidroksidnih grupa

Podela baza prema vrsti supstance• Jonski hidroksidi:NaOH, KOH, Ca(OH)2• Molekulske supstance:NH3

Podela baza prema jačini• Jake:NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ...NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)• Slabe:NH3, Al(OH)3, Zn(OH)2 ...NH3(aq) + H2O(l) ⇄ NH4 +(aq) + OH-(aq

SLABE BAZE:

10 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

11 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

1

20cKb

20 cKb

Slaba baza BOH: BOH ⇋ B+ + OH-

analogno kao za Ka:

za znatno manje od 1

Kako je ; pa je

za Kb 10-4 Kako je ;

pa je

za Kb 10-4

Baze

Slika 2 : Neke slabe baze

JAKE BAZE:

12 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

b

B OHK

BOH

jaka baza BOH: BOH ⇋ B+ + OH-

Kb

……. konstanta disocijacije baze

Baze

LEWIS-OVA TEORIJA (TEORIJA ELEKTRONA, 1923)

Slika 3: Gilbert Newton Lewis

13 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

Lewis-ova teorija je najopćenitija teorija

1. Kiseline prihvataju elektrone (elektronske parove) u kemijskoj reakciji (akceptori elektrona).

2. Baze daju elektrone (elektronske parove) u kemijskoj

reakciji (donori elektrona).

Primjer:

BF3 + :NH3 ⇋ F3B:NH3

14 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

15 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak

Baze

ZAKLJUČAK:

Kiseline i baze su dio našeg svakodnevnog života. U tom kontekstu, od vas će znati:

koje tvari u našem svakodnevnom životu su kisele ili. baza i kako se oni razlikuju; različitih pokazatelja koji mogu odrediti rješenja kiselosti oz.bazičnost ili njihova pH

vrijednost; kako rezultat sol, kako napisati i objaviti kemijski; Što je topivost tvari i kako to ovisi o temperaturi; kako izračunati težinu posto rastvorka koncentracije i postotak rješenja.

16 Univerzitet u travniku – Fakultet za Tehničke Studije , kiseljak