化学では、塩基 酸と反応して塩を形成し、水溶液中で水酸化物イオンを放出したり、陽子を受け取ったり、電子を供与したりする物質です。塩基の特性について学び、塩基とその使用例をご覧ください。
基本定義
すべての塩基は酸と反応して塩を形成しますが、正確に塩基とは何かについてはさまざまな定義があります。各基本定義には、対応する酸定義があります。
- アレニウス :アレニウス塩基は、水溶液中で水酸化物イオン (OH) を放出します。アレニウス酸は、水溶液中で水素イオン (H) を放出します。塩基は、アレニウス塩基であるためにその式に水酸化物 (OH) を含む必要はありません。たとえば、アンモニア (NH3 ) は水中で反応し、アンモニウムイオン (NH4 ) と水酸化物イオン (OH)
- ブレンステッド –ラウリー :Brønsted-Lowry 塩基はプロトン受容体です。アレニウス酸は陽子受容体です。
- ルイス: ルイス塩基は電子対供与体です。アレニウス酸は電子対受容体です。
酸と塩基は化学反応において反対の種のように見えるかもしれませんが、酸または塩基のいずれかとして作用する物質もあります。そのような種は両性であると言われています .水は典型的な例で、弱酸 (水素イオンまたはプロトンを供与する) または弱酸 (OH を供与する、またはプロトンを受け取って H3 を形成する) として機能します。 O+ ).
強塩基と弱塩基
強力な基盤 は、水溶液中で完全にイオンに解離する化合物です。 弱い基盤 不完全にイオンに解離するため、得られる水溶液には弱塩基、その共役酸、および水が含まれます。
強塩基:BOH + H2 O → B(aq) + OH(aq)
弱塩基:BOH + H2 O ↔ B(aq) + OH(aq)
また
弱塩基:B + H2 O ↔ BH(aq) + OH(aq)
強塩基は、アルカリまたはアルカリ土類金属と水酸化物イオンから作られた古典的なアレニウス塩基です。
| 共通の強力な基盤 | 数式 |
|---|---|
| 水酸化バリウム | Ba(OH)2 |
| 水酸化カルシウム | Ca(OH)2 |
| 水酸化セシウム | CsOH |
| 水酸化リチウム | LiOH |
| 水酸化カリウム | コウ |
| 水酸化ルビジウム | RbOH |
| 水酸化ナトリウム | NaOH |
| 水酸化ストロンチウム | Sr(OH)2 |
水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、および水酸化バリウムは、濃度値が 0.01M 以下の溶液でのみ完全に解離します。
弱塩基には、酸の共役塩基や、多くの場合水素または窒素を含む他の多くの化合物が含まれます。
| 共通の弱点 | 数式 |
|---|---|
| アンモニア | NH3 |
| トリメチルアンモニア | N(CH3 )3 |
| ピリジン | C5 H5 なし |
| 水酸化アンモニウム | NH4 ああ |
| 水 | H2 その他 |
| メチルアミン | CH3 NH2 |
| 炭酸水素ナトリウム | NaHCO3 |
その他のタイプの基地
他の種類の塩基には、超塩基、中性塩基、および固体塩基が含まれます。
- スーパーベース :超塩基は、強塩基よりもさらに脱プロトン化するルイス塩基です。超塩基は非常に弱い共役酸を持っています。それらは、アルカリ金属（リチウム、ナトリウムなど）とその共役酸を混合することによって形成されます。超塩基は水酸化物イオンよりも強い塩基であるため、水溶液に残りません。超塩基の簡単な例は、水素化ナトリウム (NaH) です。最強の超塩基はオルトジエチニルベンゼンジアニオン (C6 H4 (C2 )2 ).
- ニュートラル ベース ：中性の塩基が中性の酸と結合します。酸と塩基は電子対を共有しています。
- 強固な基盤 ：ソリッドベースがしっかりとしたベースとして機能します。二酸化ケイ素 (SiO2 ）およびアルミナに取り付けられた水酸化ナトリウム（NaOH）は、固体塩基の例です。固体塩基は、気体酸との反応や陰イオン交換樹脂で使用されます。
塩基の特性
塩基はいくつかの特徴的な特性を示します:
- ベースは苦い。 (これはテストしないでください。)
- つるつるまたはせっけんのように感じる。 (これはテストしないでください。)
- 塩基性溶液の pH 値は 7 を超えています。
- ベースがリトマス紙の青色に変わります。メチルオレンジイエローとフェノールフタレインインジケーターピンクに変わります。ブロモチモール ブルーは、塩基の存在下で青色のままです。
- 強塩基と濃縮弱塩基は腐食性です。酸や有機物と激しく反応し、化学火傷を引き起こす可能性があります。
- 溶融塩基と水性塩基は電解質です。電気を通す
- 塩基は酸と反応して塩と水を形成します。
塩基とその用途の 10 の例
10 の塩基の例、その式、およびその使用法を次に示します。
| 名前 | 式 | 用途 |
| 水酸化ナトリウム | NaOH | 石鹸、洗剤、紙を作る。排水クリーナー;石油の精製 |
| 水酸化カリウム | コウ | 石鹸作り。バッテリー電解液 |
| 水酸化カルシウム | Ca(OH)2 | 石膏を作る。皮革生産 |
| 水酸化マグネシウム | Mg(OH)2 | 下剤;制酸剤 |
| アンモニア | NH3 | ナイロン、硝酸、肥料の製造。洗浄剤 |
| 水酸化アルミニウム | Al(OH)3 | 制酸剤;デオドラント |
| メチルアミン | CH3 NH2 | 医薬品、殺虫剤、塗料剥離剤、界面活性剤の製造 |
| ピリジン | C5 H5 なし | アルコール変性剤;溶媒;染料、薬品、ゴム製品、ビタミンの製造 |
| 水酸化亜鉛 | Zn(OH)2 | 外科用包帯の吸収性。農薬と顔料の製造 |
| 水酸化リチウム | LiOH | 潤滑グリースとリブリーザーを作る |
酸と塩基の反応
酸と塩基は、塩と水を形成する中和反応で反応します。塩はそのイオンに解離するか、不溶性または飽和の場合、溶液から固体として沈殿する可能性があります。
参考文献
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- Johll, Matthew E. (2009). 化学の調査:法医学の視点 (第 2 版)。ニューヨーク:W. H. Freeman and Co. ISBN 1429209895.
- ホワイトン、ケネス W.;ペック、ラリー。デイビス、レイモンドE。ロックウッド、リサ。スタンリー、ジョージ G. (2009)。 化学 （第9版）。 ISBN 0-495-39163-8.
- ズムダール、スティーブン。デコステ、ドナルド（2013）。 化学原理 （第7版）。メアリー・フィンチ。
