בסיס (כימיה)

קובץ:SodiumBicarbonate.png

מולקולת סודה לשתייה

בסיסים הם תרכובות שרמת החומציות (pH) שלהן בתמיסה מימית גבוהה מ-7.

הגדרה

לבסיס שלוש הגדרות מקובלות:

• הגדרת ברנסטד-לאורי: בסיס הוא חומר אשר קולט פרוטון במהלך תגובה כימית.
• הגדרת ארהניוס: בסיס הוא חומר המעלה את ריכוז יוני ההידרוקסיד (הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle OH^-} ) בהמסתו במים.
• הגדרת לואיס: תרכובות התורמת זוג אלקטרונים ויוצרת קשר קואורדינטיבי.

כאשר בסיס מגיב עם חומצה, נוצרים מלח ומים. למשל, בתגובה בין נתרן הידרוקסידי (NaOH) לבין חומצת מלח (HCl) בכמויות שוות, הבסיס והחומצה סותרים זה את זה לחלוטין ומתקבלת תמיסה נייטרלית של מלח בישול (NaCl) תוך שחרור אנרגיה מרובה לסביבה.

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ NaOH_{(aq)} + HCl_{(aq)} \to NaCl_{(aq)} + H_{2}O_{(\ell)}}

תגובה בין חומצה ובסיס מכונה תגובת סתירה. בכל תגובות הסתירה, היונים המגיבים הם הידרוניום (הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle H_3O^+} ) והידרוקסיד (הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle OH^-} ). לכן ניסוח הנטו של כל תגובות הסתירה הוא זהה:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle H_3O^+_{(aq)}+OH^-_{(aq)} \to 2H_2O_{(\ell)}}

רוב הבסיסים הם חומרים יוניים המסוגלים להתחבר ליון ההידרוניום, אך קיימים גם כמה בסיסים שהם חומרים מולקולריים. למשל אמוניה (הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle NH_3} ) ונגזרותיה (למשל הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle NH_2CH_3} ), שפירוקם במים כזה:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle NH_{3(g)} + H_2O_{(\ell)} \to NH_{4(aq)}^+ + OH^-_{(aq)}}

בסיסים נפוצים

• אמוניה (NH₃)
• פירידין (C₅H₅N)
• הידרוקסידים מתכתיים כמו נתרן הידרוקסידי (NaOH) ואשלגן הידרוקסידי (KOH)

בסיסים ו-pH

ה-pH של מים (לא מזוקקים) מצביע על רמת החומציות שלהם. במים טהורים, מולקולה אחת מתוך עשרה מיליון עוברת דיסוציאציה, כלומר, מתפרקת ליון מימן (H⁺) (המתחבר למולקולת מים נוספת באמצעות קשר סמיפולרי, ויוצרת יון הידרוניום, (H₃O⁺)) וליון הידרוקסידי OH^-. תהליך דו-כיווני זה מתואר בקשר:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ 2H_{2}O_{(\ell)} \leftrightarrow\ H_3O^+_{(aq)} + OH^-_{(aq)}}

ריכוז (במול/ליטר, מולאר) היונים מסומן כך הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \left[ H_3O^+_{(aq)} \right]} וכך הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \left[ OH^-_{(aq)} \right]} . במים מזוקקים ריכוז כל אחד מהיונים שווה ל-הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle 10^{-7}} מולאר ולכן ה-pH של מים שווה ל-7:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle pH = -\log \left[ H_3O^+_{(aq)} \right] = -\log 10^{-7} = 7}

ונחשב נייטרלי (מאחר שזהו מצב בו ריכוז יוני ההידרוקסיד שווה פחות או יותר לריכוז יוני ההידרוניום).

נטרול (סתירה) חומצות

כשנתרן הידרוקסידי (NaOH) מומס במים הוא מתפרק ליונים לפי התגובה הבאה:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ NaOH_{(s)} \rarr Na^+_{(aq)} + OH^-_{(aq)}}

בדומה לכך, חומצה הידרוכלורית (HCl) מתפרקת כך:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ HCl_{(g)} + H_2O_{(\ell)} \rarr H_3O^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}}

כשמערבבים את שתי התמיסות, מתחברים יון המימן ויון ההידרוקסיד ונוצרת מולקולת מים:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \ H_3O^+_{(aq)} + OH^-_{(aq)} \rarr 2H_2O_{(\ell)}}

אם כמויות שוות של NaOH ו-HCl (שנמדדות במולים, לא בגרמים) מעורבבות, הבסיס והחומצה מנטרלים זה את זה בתהליך הנקרא סתירה, ונוצרים תמיסת NaCl (מלח שולחן) ומים טהורים (מזוקקים). אם החומצה דו פרוטית או שהבסיס יוצר יותר מיון הידרוקסיד אחד למולקולה (לדוגמה: הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Al(OH)_3} ), היחסים בין כמויות המולים שלהם צריכים לשקף זאת (דבר הנעשה על ידי שימוש בערך הנקרא "נורמליות" - N).

ראו גם

• סודה לשתייה
• סודה קאוסטית

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא בסיס בוויקישיתוף

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

בסיס (כימיה)30134098