อ่าน 8 นาที
พื้นฐาน (เคมี)
ใน วิชาเคมี คำว่า " เบส " ที่ใช้กันทั่วไปมีอยู่ 3 ความหมาย ได้แก่ เบสของอาร์เรเนียส เบส ของบรอนสเตด และ เบสของลูอิส ความหมายทั้งหมดเห็นพ้องกันว่า เบสเป็นสารที่ทำปฏิกิริยากับ กรด...
พื้นฐาน (เคมี)

ในวิชาเคมีคำว่า " เบส " ที่ใช้กันทั่วไปมีอยู่ 3 ความหมาย ได้แก่เบสของอาร์เรเนียสเบสของบรอนสเตดและเบสของลูอิสความหมายทั้งหมดเห็นพ้องกันว่า เบสเป็นสารที่ทำปฏิกิริยากับกรด ดังที่ จี.-เอฟ. รูเอลได้เสนอไว้ตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 18
ในปี ค.ศ. 1884 Svante Arrheniusเสนอว่าเบสคือสารที่แตกตัวในสารละลายในน้ำเพื่อสร้างไอออนไฮดรอก ไซด์ OH⁻ไอออนเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับไอออนไฮโดรเจน (H⁺ ตามที่ Arrhenius กล่าว) จากการแตกตัวของกรดเพื่อสร้างน้ำในปฏิกิริยากรด-เบสดังนั้นเบสจึงเป็นโลหะไฮดรอกไซด์ เช่นNaOHหรือCa(OH) ₂ สารละลายไฮดรอกไซด์ ในน้ำดังกล่าวยังถูกอธิบายด้วยคุณสมบัติเฉพาะบางประการ พวกมันลื่นเมื่อสัมผัส มีรสขม[ 1 ] และเปลี่ยนสีของตัวบ่งชี้ pH (เช่น เปลี่ยนกระดาษลิตมัส สีแดง เป็นสีน้ำเงิน)
ในน้ำ การเปลี่ยนแปลงสมดุล การแตก ตัวเป็น ไอออนเองของเบส จะทำให้สารละลายมี กิจกรรมของไฮโดรเจนไอออนต่ำกว่าในน้ำบริสุทธิ์ กล่าวคือ น้ำจะมีค่า pHสูงกว่า 7.0 ที่สภาวะมาตรฐาน เบสที่ละลายน้ำได้จะเรียกว่าด่างถ้ามันประกอบด้วยและปล่อยไอออนOH⁻ ออกมา ในปริมาณที่แน่นอนออกไซด์ของโลหะ ไฮ ดรอกไซด์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งแอลคอก ไซด์ เป็นเบส และเบสคู่ควบของกรดอ่อนเป็นเบสอ่อน
กรดและเบสถือเป็นสารตรงข้ามทางเคมี เนื่องจากกรดมีฤทธิ์เพิ่ม ความเข้มข้น ของไฮโดรเนียมไอออน (H₃O⁺ ) ในน้ำ ในขณะที่เบสมี ฤทธิ์ลดความเข้มข้นนี้ ปฏิกิริยาระหว่างสารละลายกรดและเบสในน้ำเรียกว่าปฏิกิริยาสะเทียรซึ่งจะได้สารละลายน้ำและเกลือโดยที่เกลือจะแยกตัวออกเป็นไอออนองค์ประกอบ หากสารละลายในน้ำอิ่มตัว ด้วย เกลือชนิดใดชนิดหนึ่งแล้วเกลือส่วนเกินจะตกตะกอนออกจากสารละลาย
ใน ทฤษฎีกรด-เบสของ Brønsted–Lowryทั่วไป(1923) เบสคือสารที่สามารถรับไอออนไฮโดรเจน (H + ) หรือที่รู้จักกันในชื่อโปรตอน ได้ ซึ่งรวมถึงไฮดรอกไซด์ในน้ำด้วย เนื่องจาก OH− ทำปฏิกิริยากับ H +เพื่อสร้างน้ำ ดังนั้นเบสของ Arrhenius จึงเป็นส่วนย่อยของเบสของ Brønsted อย่างไรก็ตาม ยังมีเบสของ Brønsted อื่นๆ ที่รับโปรตอนได้ เช่น สารละลายแอมโมเนีย (NH3 ) ในน้ำ หรืออนุพันธ์ อินทรีย์ของแอมโมเนีย ( เอมีน ) [ 2 ]เบสเหล่านี้ไม่มีไอออนไฮดรอกไซด์ แต่ก็ยังทำปฏิกิริยากับน้ำ ส่งผลให้ความเข้มข้นของไอออนไฮดรอกไซด์เพิ่มขึ้น[ 3 ]นอกจากนี้ตัวทำละลายที่ไม่ใช่น้ำ บางชนิด ยังมีเบสของ Brønsted ที่ทำปฏิกิริยากับโปรตอนที่ละลายอยู่ตัวอย่างเช่น ในแอมโมเนียเหลว NH₂⁻ เป็นไอออนพื้นฐานที่รับโปรตอนจาก NH₄⁺ ซึ่งเป็นไอออนที่เป็นกรดในตัวทำละลาย นี้
GN Lewisตระหนักว่าน้ำ แอมโมเนีย และเบสอื่นๆ สามารถสร้างพันธะกับโปรตอนได้เนื่องจากเบสเหล่านั้นมีอิเล็กตรอนคู่ที่ไม่ได้ใช้ร่วมกัน[ 3 ]ในทฤษฎีของ Lewisเบสคือ ผู้ให้ คู่อิเล็กตรอนซึ่งสามารถแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่กับผู้รับอิเล็กตรอนซึ่งเรียกว่ากรด Lewis [ 4 ] ทฤษฎีของ Lewis มีความทั่วไปมากกว่าแบบจำลองของ Brønsted เพราะกรด Lewis ไม่จำเป็นต้องเป็นโปรตอน แต่อาจเป็นโมเลกุล (หรือไอออน) อื่นๆ ที่มี วงโคจรต่ำที่ว่างอยู่ซึ่งสามารถรับอิเล็กตรอนคู่หนึ่งได้ ตัวอย่างที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือโบรอนไตรฟลูออไรด์ (BF 3 )
ในอดีตเคยมีการเสนอ คำจำกัดความอื่นๆของ ทั้งเบสและกรด แต่ปัจจุบันไม่ค่อยได้ใช้กันแล้ว
ที่มาของคำศัพท์
แนวคิดเรื่องฐานรากมีที่มาจาก แนวคิด ทางเล่นแร่แปรธาตุ โบราณ เรื่อง "เมทริกซ์":
คำว่า "เบส" ดูเหมือนจะถูกใช้ครั้งแรกในปี 1717 โดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสหลุยส์ เลเมอรีในฐานะคำพ้องความหมายของคำว่า "เมทริกซ์" ซึ่งเป็นคำที่เก่ากว่าของพาราเซลซัส ตาม ความเชื่อเรื่องวิญญาณ นิยมในศตวรรษที่ 16 พาราเซลซัสได้ตั้งสมมติฐานว่าเกลือที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเติบโตขึ้นภายในโลกอันเป็นผลมาจากกรดสากลหรือหลักการพื้นฐานที่แทรกซึมเข้าไปในเมทริกซ์หรือครรภ์ของดิน ... อย่างไรก็ตาม ความหมายสมัยใหม่และการนำมาใช้ในศัพท์ทางเคมีโดยทั่วไปมักถูกยกให้เป็นผลงานของนักเคมีชาวฝรั่งเศสกิโยม-ฟรองซัวส์ รูเอล ... ในปี 1754 รูเอลได้ให้คำจำกัดความของเกลือที่เป็นกลางอย่างชัดเจนว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการรวมตัวของกรดกับสารใดๆ ไม่ว่าจะเป็นด่างที่ละลายน้ำได้ ด่างระเหยได้ ดินที่ดูดซับได้ โลหะ หรือน้ำมัน ที่สามารถทำหน้าที่เป็น "เบส" สำหรับเกลือ "โดยการให้รูปแบบที่เป็นรูปธรรมหรือของแข็ง" กรดส่วนใหญ่ที่รู้จักกันในศตวรรษที่ 18 เป็นของเหลวระเหยง่ายหรือ "สุรา" ที่สามารถกลั่นได้ ในขณะที่เกลือโดยธรรมชาติแล้วเป็นของแข็งผลึก ดังนั้น สารที่ทำให้กรดเป็นกลางจึงเป็นสารที่เชื่อกันว่าทำลายความระเหยหรือสุราของกรด และทำให้เกลือที่ได้มีคุณสมบัติเป็นของแข็ง (เช่น ให้ฐานที่เป็นรูปธรรม)
— William B. Jensen , ที่มาของคำว่า "ฐาน" [ 5 ]
คุณสมบัติ
คุณสมบัติทั่วไปของฐานได้แก่:
- เบสเข้มข้นหรือเบสแรงมีฤทธิ์กัดกร่อนสารอินทรีย์และทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารที่เป็นกรด
- สารละลายในน้ำหรือเบสหลอมเหลวจะแตกตัวเป็นไอออนและนำไฟฟ้าได้
- ปฏิกิริยากับอินดิเคเตอร์ : เบสเปลี่ยนกระดาษลิตมัสสีแดงเป็นสีน้ำเงิน ฟีนอลฟทาลีนเป็นสีชมพู โบรโมไทมอลบลูคงสีน้ำเงินตามธรรมชาติ และเมทิลออเรนจ์เปลี่ยนเป็นสีเหลือง
- ค่าpHของสารละลายเบสในสภาวะมาตรฐานจะมากกว่าเจ็ด
- เบสมีรสขม[ 6 ]
ปฏิกิริยาระหว่างเบสกับน้ำ
ปฏิกิริยาต่อไปนี้แสดงถึงปฏิกิริยาทั่วไประหว่างเบส (B) และน้ำเพื่อผลิตกรดคู่ควบ (BH + ) และเบสคู่ควบ (OH − ): [ 3 ]ค่าคงที่สมดุล K bสำหรับปฏิกิริยานี้สามารถหาได้โดยใช้สมการทั่วไปต่อไปนี้: [ 3 ]
ในสมการนี้ เบส (B) และเบสที่แข็งแกร่ง มาก (เบสคู่ควบ OH − ) แข่งขันกันเพื่อแย่งโปรตอน[ 7 ]ส่งผลให้เบสที่ทำปฏิกิริยากับน้ำมีค่าคงที่สมดุลค่อนข้างน้อย[ 7 ]เบสจะอ่อนลงเมื่อมีค่าคงที่สมดุลต่ำลง[ 3 ]
การทำให้กรดเป็นกลาง

เบสทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกันอย่างรวดเร็วทั้งในน้ำและในแอลกอฮอล์[ 8 ] เมื่อละลายในน้ำ โซเดียมไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นเบสแก่จะแตกตัวเป็นไอออนไฮดรอกไซด์และไอออนโซเดียม:
และในทำนองเดียวกัน ในน้ำ กรดไฮโดรเจนคลอไรด์จะก่อให้เกิดไอออนไฮโดรเนียมและไอออนคลอไรด์:
เมื่อผสมสารละลายทั้งสองเข้าด้วยกันH3โอ+และโอ้−ไอออนรวมตัวกันเพื่อสร้างโมเลกุลน้ำ:
หากละลาย NaOH และ HCl ในปริมาณเท่ากัน เบสและกรดจะทำปฏิกิริยากันจนเป็นกลางอย่างสมบูรณ์ เหลือเพียง NaCl ซึ่งก็คือเกลือแกงในสารละลาย
ควรใช้สารที่เป็นด่างอ่อน เช่น เบกกิ้งโซดาหรือไข่ขาว ในการทำให้กรดที่หกเป็นกลาง การใช้สารที่เป็นด่างแรง เช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์หรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซ ด์ ในการทำให้กรดที่หกเป็นกลาง อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนรุนแรง และตัวสารที่เป็นด่างเองก็อาจก่อให้เกิดความเสียหายได้มากพอๆ กับกรดที่หกนั่นเอง
ความเป็นด่างของสารที่ไม่ใช่ไฮดรอกไซด์
โดยทั่วไปแล้ว เบสคือสารประกอบที่สามารถทำให้กรดเป็นกลางได้ ทั้งโซเดียมคาร์บอเนตและแอมโมเนีย ต่าง ก็เป็นเบส แม้ว่าสารทั้งสองชนิดนี้จะไม่มีหมู่ ไฮดรอก ซิล (OH) ก็ตาม−กลุ่มทั้งสองสารประกอบนี้รับ H +เมื่อละลายในตัวทำละลายที่มีโปรตอนเช่น น้ำ:
จากข้อมูลนี้สามารถคำนวณ ค่า pH หรือค่าความเป็นกรด-ด่างของสารละลายเบสในน้ำได้
เบสยังถูกนิยามว่าเป็นโมเลกุลที่มีความสามารถในการรับพันธะอิเล็กตรอนคู่โดยการเข้าไปในเปลือกวาเลนซ์ของอะตอมอื่นผ่านการครอบครองอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง[ 8 ]มีธาตุจำนวนจำกัดที่มีอะตอมที่มีความสามารถในการให้โมเลกุลที่มีคุณสมบัติเป็นเบส[ 8 ]คาร์บอนสามารถทำหน้าที่เป็นเบสได้เช่นเดียวกับไนโตรเจนและออกซิเจนฟลูออรีนและบางครั้งก๊าซเฉื่อยก็มีความสามารถนี้เช่นกัน[ 8 ]โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในสารประกอบเช่นบิวทิลลิเธียม อัลคอกไซด์และโลหะอะไมด์เช่น โซเดียมอะไมด์ เบสของคาร์บอน ไนโตรเจน และออกซิเจนที่ไม่มี การทำให้เสถียร ด้วยเร โซแนนซ์ มักจะแข็งแกร่งมากหรือซูเปอร์เบส ซึ่งไม่สามารถอยู่ในสารละลายน้ำได้เนื่องจากความเป็นกรดของน้ำ อย่างไรก็ตาม การทำให้เสถียรด้วยเรโซแนนซ์ทำให้เบสที่อ่อนกว่าเช่นคาร์ บอกซิเลตสามารถอยู่ได้ ตัวอย่างเช่นโซเดียมอะซิเตตเป็น เบสที่อ่อน
ฐานที่มั่นคง
เบสที่แรง คือ เบสที่ถูกโปรตอนเข้าจับอย่างสมบูรณ์เมื่อสัมผัสกับน้ำ การโปรตอนเข้าจับอย่างสมบูรณ์นี้เป็นผลมาจากปรากฏการณ์การปรับระดับคำว่า "เบสที่แรง" อาจทำให้เกิดความสับสนได้ เนื่องจากในกรณีนี้ "แรง" เป็นหมวดหมู่ของเบสมากกว่าคำอธิบายเชิงคุณภาพ ตัวอย่างเช่นกัวนิดีนเป็นโมเลกุลที่มีความเป็นเบสสูงมาก แต่ไม่ตรงตามนิยามของเบสที่แรง เพราะมันไม่ถูกโปรตอนเข้าจับอย่างสมบูรณ์โดยน้ำ
ตัวอย่างทั่วไปของเบสที่แรง ได้แก่ ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธเช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์และแคลเซียมไฮดรอกไซด์ตามลำดับ เนื่องจากความสามารถในการละลาย ต่ำ เบสบางชนิด เช่น ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ จึงสามารถใช้ได้เมื่อไม่ต้องคำนึงถึงปัจจัยการละลาย[ 9 ]
ข้อดีประการหนึ่งของความสามารถในการละลายต่ำนี้คือ " ยาแก้กรด หลายชนิด เป็นสารแขวนลอยของโลหะไฮดรอกไซด์ เช่นอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ " [ 10 ]ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีความสามารถในการละลายต่ำและมีความสามารถในการยับยั้งการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของไอออนไฮดรอกไซด์ ป้องกันอันตรายต่อเนื้อเยื่อในช่องปาก หลอดอาหาร และกระเพาะอาหาร[ 10 ]เมื่อปฏิกิริยาดำเนินต่อไปและเกลือละลายกรดในกระเพาะอาหารจะทำปฏิกิริยากับไฮดรอกไซด์ที่ผลิตโดยสารแขวนลอย[ 10 ]
เบสที่แรงจะเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในน้ำอย่างสมบูรณ์เนื่องจากผลของการปรับระดับ [ 8 ] ในกระบวนการนี้ โมเลกุลของน้ำทำหน้าที่เป็นกรดเพื่อโปรตอนเบส ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของแอนไอออนไฮดรอกไซด์[ 8 ]ภายใต้สภาวะที่ปราศจากน้ำ เบสที่แรงบางชนิดยังสามารถดีโปรตอนพันธะ C–H ที่เป็นกรดอ่อนได้อีกด้วย ต่อไปนี้คือรายชื่อเบสที่แรงหลายชนิด:
| ลิเธียมไฮดรอกไซด์ | ลิโอเอช |
| โซเดียมไฮดรอกไซด์ | โซเดียมไฮดรอกไซด์ |
| โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ | KOH |
| รูบิเดียมไฮดรอกไซด์ | อาร์บีโอเอช |
| ซีเซียมไฮดรอกไซด์ | ซีเอสโอเอช |
| แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ | แมกนีเซียม(OH)2 |
| แคลเซียมไฮดรอกไซด์ | Ca(OH)2 |
| สตรอนเทียมไฮดรอกไซด์ | สตรา(OH)2 |
| แบเรียมไฮดรอกไซด์ | แบ็ก(OH)2 |
| เตตราเมทิลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ | เอ็น(CH3)4โอ้ |
| กัวนิดีน | เอชเอ็นซี(เอ็นเอช)2)2 |
ไอออนบวกของเบสแก่เหล่านี้ปรากฏอยู่ในหมู่ที่หนึ่งและสองของตารางธาตุ (โลหะอัลคาไลน์และโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ) เตตระอัลคิเลตแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ก็เป็นเบสแก่เช่นกัน เนื่องจากมันแตกตัวอย่างสมบูรณ์ในน้ำกัวนิดีนเป็นกรณีพิเศษของสารประกอบที่มีความเสถียรเป็นพิเศษเมื่อถูกโปรตอนจับ ซึ่งเป็นเหตุผลเดียวกับที่ทำให้กรดเปอร์คลอริกและกรดซัลฟิวริกเป็นกรดแก่มาก
ซูเปอร์เบส
เกลือกลุ่มที่ 1 ของคาร์บานไอออนไอออนอะไมด์และไฮไดรด์มีแนวโน้มที่จะเป็นเบสที่แรงกว่ามาก เนื่องจากกรดคู่ควบของพวกมันซึ่งมีเสถียรภาพคือไฮโดรคาร์บอน เอมีน และไดไฮโดรเจนนั้นอ่อนแอมาก โดยปกติแล้ว เบสเหล่านี้จะถูกสร้างขึ้นโดยการเติมโลหะอัลคาไลบริสุทธิ์ เช่น โซเดียม ลงในกรดคู่ควบ หรือผ่านการแลกเปลี่ยนโลหะ-ฮาโลเจน เบส เหล่านี้เรียกว่าซูเปอร์เบสและเป็นไปไม่ได้ที่จะเก็บไว้ในสารละลายในน้ำ เพราะพวกมันเป็นเบสที่แรงกว่า ไอออน ไฮดรอกไซด์ และจะทำปฏิกิริยากับน้ำทันทีเพื่อสร้างไฮดรอกไซด์และกรดคู่ควบของมัน (ดูผลของการปรับระดับ ) ตัวอย่างเช่น ไอออนเอทอกไซด์ (เบสคู่ควบของเอทานอล) จะเกิดปฏิกิริยานี้อย่างสมบูรณ์เมื่อมีน้ำอยู่[ 11 ]
ตัวอย่างของซูเปอร์เบสทั่วไป ได้แก่:
- บิวทิลลิเธียม (nC 4 H 9 Li)
- ลิเธียมไดไอโซโพรพิลอะไมด์ (LDA) [(CH 3 ) 2 CH] 2 NLi
- ลิเธียมไดเอทิลอะไมด์ (LDEA) (C 2 H 5 ) 2 NLi
- โซเดียมอะไมด์ ( NaNH₂ )
- โซเดียมไฮไดรด์ (NaH)
- ลิเธียมบิส(ไตรเมทิลไซลิล)อะไมด์[(CH3)3Si]2เอ็นลี
สารซูเปอร์เบสที่ทรงพลังที่สุดนั้นถูกสังเคราะห์ขึ้นในสถานะแก๊สเท่านั้น:
- ไดแอนไอออนของออร์โธ-ไดเอทินิลเบนซีน (C 6 H 4 (C 2 ) 2 ) 2− (ซูเปอร์เบสที่แข็งแกร่งที่สุดเท่าที่เคยสังเคราะห์มา)
- เมตา-ไดเอทินิลเบนซีนไดแอนไอออน (C 6 H 4 (C 2 ) 2 ) 2− (ซูเปอร์เบสที่แข็งแกร่งเป็นอันดับสอง)
- พารา-ไดเอทินิลเบนซีนไดแอนไอออน (C 6 H 4 (C 2 ) 2 ) 2− (ซูเปอร์เบสที่แข็งแกร่งที่สุดอันดับสาม)
- ก่อนที่จะมีการสร้างไดแอนไอออนของไดเอทินิลเบนซีนขึ้นมา ไอออนลิเธียมโมโนออกไซด์ (LiO − ) เคยถูกพิจารณาว่าเป็นซูเปอร์เบสที่แข็งแกร่งที่สุด
ฐานที่อ่อนแอ
เบสอ่อนคือเบสที่ไม่แตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ในสารละลายในน้ำหรือมีการโปรตอนไนเซชันไม่สมบูรณ์ ตัวอย่างเช่นแอมโมเนียรับโปรตอนจากน้ำตามสมการ[ 12 ]
- NH₃ (aq) + H₂O ( l ) → NH+ 4(aq) + OH − (aq)
ค่าคงที่สมดุลสำหรับปฏิกิริยานี้ที่ 25 °C คือ 1.8 × 10 −5 [ 13 ]ซึ่งขอบเขตของปฏิกิริยาหรือระดับของการแตกตัวเป็นไอออนนั้นค่อนข้างน้อย
ฐานทัพลูอิส
เบสของลูอิสหรือผู้ให้คู่อิเล็กตรอนคือโมเลกุลที่มี อิเล็กตรอน คู่โดดเดี่ยว พลังงานสูงหนึ่งคู่หรือมากกว่า ซึ่งสามารถแบ่งปันกับออร์บิทัลว่างพลังงานต่ำในโมเลกุลตัวรับเพื่อสร้างแอดดักต์นอกจาก H + แล้ว ตัวรับคู่อิเล็กตรอนที่เป็นไปได้(กรดของลูอิส) ยังรวมถึงโมเลกุลที่เป็นกลาง เช่น BF3 และไอออนโลหะที่มีสถานะออกซิเดชันสูง เช่น Ag2 + , Fe3 +และ Mn7 +แอดดักต์ที่เกี่ยวข้องกับไอออนโลหะมักถูกอธิบายว่าเป็น สาร เชิงซ้อนการประสานงาน[ 14 ]
ตามสูตรดั้งเดิมของลูอิสเมื่อเบสที่เป็นกลางสร้างพันธะกับกรดที่เป็นกลาง จะเกิดสภาวะความเครียดทางไฟฟ้าขึ้น[ 8 ]กรดและเบสจะแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ที่เคยเป็นของเบส[ 8 ]ส่งผลให้เกิดโมเมนต์ไดโพลสูง ซึ่งสามารถลดลงเหลือศูนย์ได้โดยการจัดเรียงโมเลกุลใหม่เท่านั้น[ 8 ]
ฐานที่มั่นคง
ตัวอย่างของฐานที่มั่นคง ได้แก่:
- ส่วนผสมออกไซด์: SiO 2 , Al 2 O 3 ; MgO, SiO 2 ; CaO, SiO 2 [ 15 ]
- ฐานที่ติดตั้ง: LiCO 3บนซิลิกา; NR 3 , NH 3 , KNH 2บนอะลูมินา; NaOH, KOH ติดตั้งบนซิลิกาบนอะลูมินา[ 15 ]
- สารเคมีอนินทรีย์: BaO, KNaCO 3 , BeO, MgO, CaO, KCN [ 15 ]
- เรซินแลกเปลี่ยนแอนไอออน[ 15 ]
- ถ่านที่ผ่านการบำบัดที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสหรือกระตุ้นด้วยN2O , NH3 , ZnCl2 - NH4Cl - CO2 [ 15 ]
ความแรงของเบสของพื้นผิวของแข็งจะถูกกำหนดโดยความสามารถของพื้นผิวของแข็งในการสร้างเบสคู่ควบได้สำเร็จโดยการดูดซับกรดที่เป็นกลางทางไฟฟ้า[ 16 ] "จำนวนไซต์เบสต่อหน่วยพื้นที่ผิวของของแข็ง" ถูกใช้เพื่อแสดงปริมาณความแรงของเบสที่พบในตัวเร่งปฏิกิริยาเบสของแข็ง[ 16 ]นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสองวิธีในการวัดปริมาณไซต์เบส ได้แก่ การไทเทรตด้วยกรดเบนโซอิกโดยใช้ตัวบ่งชี้ และการดูดซับกรดในรูปก๊าซ[ 16 ]ของแข็งที่มีความแรงของเบสเพียงพอจะดูดซับตัวบ่งชี้กรดที่เป็นกลางทางไฟฟ้าและทำให้สีของตัวบ่งชี้กรดเปลี่ยนเป็นสีของเบสคู่ควบ[ 16 ]เมื่อทำการดูดซับกรดในรูปก๊าซจะใช้ไนตริกออกไซด์[ 16 ]จากนั้นจะกำหนดไซต์เบสโดยการคำนวณปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกดูดซับ[ 16 ]
เบสในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยา
สารพื้นฐานสามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไม่ละลาย น้ำ สำหรับปฏิกิริยาเคมีได้ ตัวอย่างเช่น โลหะออกไซด์ เช่นแมกนีเซียมออกไซด์แคลเซียมออกไซด์และแบเรียมออกไซด์รวมถึงโพแทสเซียมฟลูออไรด์บนอะลูมินาและซีโอไลต์ บางชนิด โลหะทราน ซิชัน หลายชนิดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดี ซึ่งหลายชนิดก่อตัวเป็นสารพื้นฐาน ตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานใช้สำหรับการไฮโดรจิเนชัน การเคลื่อนย้ายพันธะคู่ในการลด Meerwein-Ponndorf-VerleyปฏิกิริยาMichaelและอื่นๆ อีกมากมาย ทั้ง CaO และ BaO สามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงได้หากถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง[ 16 ]
การใช้งานของฐาน
- โซเดียมไฮดรอกไซด์ใช้ในการผลิตสบู่ กระดาษ และเส้นใยสังเคราะห์เรยอน
- แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (ปูนขาว) ใช้ในการผลิตผงฟอกขาว
- แคลเซียมไฮดรอกไซด์ยังใช้ในการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งเกิดจากไอเสียที่พบในโรงไฟฟ้าและโรงงาน[ 10 ]
- แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ใช้เป็นยาลดกรดเพื่อลดกรดส่วนเกินในกระเพาะอาหารและบรรเทาอาการอาหารไม่ย่อย
- โซเดียมคาร์บอเนตใช้เป็นผงซักฟอกและสำหรับปรับสภาพน้ำกระด้างให้มีความอ่อนนุ่ม
- โซเดียมไบคาร์บอเนต (หรือโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต) ใช้เป็นเบกกิ้งโซดาในการประกอบอาหาร ทำผงฟู ใช้เป็นยาลดกรดเพื่อบรรเทาอาการอาหารไม่ย่อย และเป็นส่วนประกอบในเครื่องดับเพลิงชนิดโซดาแอซิด
- แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ใช้สำหรับขจัดคราบไขมันออกจากเสื้อผ้า
เบสโมโนโปรติกและเบสโพลีโปรติก
เบสที่มีไอออน ไฮดรอกไซด์ (OH − ) ที่สามารถแตกตัวได้ เพียงไอออนเดียวต่อหน่วยสูตรเรียกว่าโมโนโปรติกเนื่องจากสามารถรับโปรตอน (H + ) ได้หนึ่งตัว เบสที่มี OH- มากกว่าหนึ่งไอออนต่อหน่วยสูตรเรียกว่าโพลีโปรติก[ 17 ]
จำนวน ไอออน ไฮดรอกไซด์ (OH − ) ที่สามารถแตกตัวเป็นไอออน ได้ ซึ่งมีอยู่ในหน่วยสูตรหนึ่งของเบสเรียกว่าความเป็นกรดของเบส[ 18 ] [ 19 ]เบสสามารถจำแนกตามความเป็นกรดได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ เบสโมโนแอซิดิก เบสไดแอซิดิก และเบสไตรแอซิดิก
เบสโมโนแอซิดิก

เมื่อโมเลกุลของเบสหนึ่งโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน อย่างสมบูรณ์แล้วได้ไอออน ไฮดรอก ไซด์ หนึ่งไอออน เบสนั้นจะเรียกว่าเบสโมโนแอซิดิกหรือ เบส โมโนโปรติกตัวอย่างของเบสโมโนแอซิดิก ได้แก่:
โซเดียมไฮดรอกไซด์ , โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ , ซิลเวอร์ไฮดรอกไซด์ , แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ เป็นต้น
เบสไดแอซิดิก
เมื่อโมเลกุลของเบสหนึ่งโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์แล้วให้ไอออนไฮดรอก ไซด์ สองไอออนเบสนั้นจะเรียกว่าเบสไดแอซิดิกหรือเบสไดโปรติกตัวอย่างของเบสไดแอซิดิก ได้แก่:

แบเรียมไฮดรอกไซด์ , แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ , แคลเซียมไฮดรอกไซด์ , สังกะสีไฮ ดรอกไซด์, เหล็ก(II)ไฮด รอกไซด์ , ดีบุก (II)ไฮดรอก ไซด์, ตะกั่ว(II)ไฮดรอกไซด์ , ทองแดง(II)ไฮดรอกไซด์เป็นต้น
เบสไตรแอซิดิก
เมื่อโมเลกุลของเบสหนึ่งโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน อย่างสมบูรณ์แล้ว ได้ไฮดรอกไซด์ไอออนสามไอออนเบสนั้นจะเรียกว่าเบสไตรแอซิดิกหรือไตรโปรติกตัวอย่างของเบสไตรแอซิดิก ได้แก่:
อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์เฟอร์ริกไฮดรอกไซด์โกลด์ (III) ไฮดรอกไซด์[ 19 ]
ดูเพิ่มเติม
- ความอุดมสมบูรณ์ของธาตุพื้นฐาน (ใช้ในนิเวศวิทยา หมายถึงสภาพแวดล้อม)
- การไทเทรต
ลิงก์ภายนอก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พื้นฐาน (เคมี)
ใน วิชาเคมี คำว่า " เบส " ที่ใช้กันทั่วไปมีอยู่ 3 ความหมาย ได้แก่ เบสของอาร์เรเนียส เบส ของบรอนสเตด และ เบสของลูอิส ความหมายทั้งหมดเห็นพ้องกันว่า เบสเป็นสารที่ทำปฏิกิริยากับ กรด...
ที่มาของคำศัพท์
แนวคิดเรื่องฐานรากมีที่มาจาก แนวคิด ทางเล่นแร่แปรธาตุ โบราณ เรื่อง "เมทริกซ์":
ปฏิกิริยาระหว่างเบสกับน้ำ
ปฏิกิริยาต่อไปนี้แสดงถึงปฏิกิริยาทั่วไประหว่างเบส (B) และน้ำเพื่อผลิตกรดคู่ควบ (BH + ) และเบสคู่ควบ (OH − ): [ 3 ] ค่าคงที่สมดุล K b สำหรับปฏิกิริยานี้สามารถหาได้โดยใช้สมการทั่วไปต่อไปนี้: [ 3 ] {BH+}_{(aq)}+ {OH-}_{(aq)}}}}"> บี ( เอคิว ) + ชม 2 โอ ( ล ) ↽ −...
การทำให้กรดเป็นกลาง
เบสทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อทำให้เป็นกลางซึ่งกันและกันอย่างรวดเร็วทั้งในน้ำและในแอลกอฮอล์ [ 8 ] เมื่อละลายในน้ำ โซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งเป็นเบสแก่จะแตกตัวเป็นไอออนไฮดรอกไซด์และไอออนโซเดียม: