कमजोर आधार: पृथक्करण, गुण और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

कमजोर ठिकानों छोटे जलीय घोल में इलेक्ट्रॉनों अलग कर देना दान करने की प्रवृत्ति, या स्वीकार करने प्रोटॉन के साथ प्रजातियां हैं। जिस प्रिज्म के साथ इसकी विशेषताओं का विश्लेषण किया जाता है वह कई प्रसिद्ध वैज्ञानिकों के अध्ययन से उत्पन्न परिभाषा से नियंत्रित होता है।

उदाहरण के लिए, ब्रॉन्स्टेड-लोरी परिभाषा के अनुसार, एक कमजोर आधार वह है जो हाइड्रोजन आयन एच ⁺ को बहुत प्रतिवर्ती (या अशक्त) तरीके से स्वीकार करता है । पानी में, इसका एच ₂ ओ अणु वह है जो आसपास के आधार को एच ⁺ दान करता है। यदि पानी के बजाय यह एक कमजोर एसिड हा था, तो कमजोर आधार शायद ही इसे बेअसर कर सकता है।

स्रोत: मिडनाइटकॉम, विकिमीडिया कॉमन्स से

एक मजबूत आधार न केवल पर्यावरण में सभी एसिड को बेअसर करेगा, बल्कि प्रतिकूल (और घातक) परिणामों के साथ अन्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भी भाग ले सकता है।

यह इस कारण से है कि कुछ कमजोर ठिकानों, जैसे कि दूध मैग्नेशिया, या फॉस्फेट लवण की गोलियां या सोडियम बाइकार्बोनेट, को एंटासिड (शीर्ष छवि) के रूप में उपयोग किया जाता है।

सभी कमजोर आधारों में आम तौर पर एक इलेक्ट्रॉन जोड़े या अणु या आयन पर एक स्थिर नकारात्मक चार्ज की उपस्थिति होती है। इस प्रकार, सीओ ₃ ^- ओएच की तुलना में एक कमजोर आधार है ^-; और आधार जो कम से कम OH पैदा करता है ^- इसके पृथक्करण (Arrenhius परिभाषा) में सबसे कमजोर आधार होगा।

पृथक्करण

एक कमजोर आधार को बोह या बी के रूप में लिखा जा सकता है। यह तब कहा जाता है जब तरल चरण में दोनों आधारों के साथ निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं होती हैं (हालांकि यह गैसों या ठोस पदार्थों में भी हो सकती है):

बोह <=> बी ⁺ + ओएच ^-

B + H ₂ O <=> HB ⁺ + OH ^-

ध्यान दें कि हालांकि दोनों प्रतिक्रियाएं अलग-अलग दिखाई दे सकती हैं, उनके पास आम तौर पर OH ^- का उत्पादन होता है । इसके अलावा, दो पृथक्करण एक संतुलन स्थापित करते हैं, इसलिए वे अपूर्ण हैं; इसका मतलब यह है कि आधार का केवल एक प्रतिशत वास्तव में विघटित होता है (जो कि मजबूत आधार जैसे NaOH या KOH के साथ नहीं होता है)।

पहली प्रतिक्रिया "स्टिक" बेस के लिए अर्रेनिहस परिभाषा के अधिक निकट है: आयनिक प्रजातियों को देने के लिए पानी में पृथक्करण, विशेष रूप से हाइड्रॉक्सिल अनियन ओह ^- ।

जबकि दूसरी प्रतिक्रिया, ब्रोंस्टेड-लोरी परिभाषा का पालन करती है, क्योंकि बी को प्रोटॉन किया जा रहा है या पानी से एच ⁺ स्वीकार करता है ।

हालांकि, दो प्रतिक्रियाओं, जब वे एक संतुलन स्थापित करते हैं, तो कमजोर आधार पृथक्करण माना जाता है।

अमोनिया

अमोनिया शायद सभी का सबसे आम कमजोर आधार है। पानी में इसके पृथक्करण को निम्नानुसार रेखांकित किया जा सकता है:

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

इसलिए, एनएच ₃ 'बी' द्वारा दर्शाए गए ठिकानों की श्रेणी में आता है।

अमोनिया पृथक्करण स्थिरांक, के _बी, निम्नलिखित अभिव्यक्ति द्वारा दिया गया है:

के _बी = /

जो पानी में 25 डिग्री सेल्सियस पर 1.8 x 10 ^{-5 है} । गणना तो इसके पीके _बी हमारे पास है:

पीके _बी = - लॉग के _बी

= 4.74

NH ₃ के पृथक्करण में , यह पानी से एक प्रोटॉन प्राप्त करता है, इसलिए ब्रोंस्टेड-लोरी के अनुसार पानी को एक एसिड माना जा सकता है।

समीकरण के दाहिने हाथ पर गठित नमक अमोनियम हाइड्रॉक्साइड, एनएच ₄ ओएच है, जो पानी में भंग होता है और जलीय अमोनिया से ज्यादा कुछ नहीं है। पानी में उसके विघटन आयनों का उत्पादन राष्ट्रीय राजमार्ग: यही कारण है कि एक आधार के लिए Arrenhius परिभाषा अमोनिया के साथ पूरी हो जाती है के लिए है ₄ ⁺ ओह और ^- ।

NH ₃ नाइट्रोजन परमाणु पर स्थित अनसेरेटेड इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को दान करने में सक्षम है; यह वह जगह है जहाँ आधार के लिए लुईस की परिभाषा आती है,।

गणना उदाहरण

कमजोर आधार मिथाइलमाइन (सीएच ₃ एनएच ₂) के जलीय घोल की एकाग्रता इस प्रकार है: हदबंदी से पहले: एमजी एम; पृथक्करण के बाद = 0.008 एम।

K _b, pK _b, pH और प्रतिशत आयनीकरण की गणना करें ।

के _बी

पहले पानी में इसके पृथक्करण के समीकरण को लिखा जाना चाहिए:

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

K _b की गणितीय अभिव्यक्ति के बाद

के _बी = /

सन्तुलन में, = ये आयन सीएच ₃ एनएच ₂ के पृथक्करण से आते हैं, इसलिए इन आयनों की एकाग्रता सीएच ₃ एनएच ₂ की एकाग्रता से पहले और बाद में अलग होने के बीच अंतर द्वारा दी गई है ।

_{असंतुष्ट} = _{आरंभिक} - _{संतुलन}

_{विघटित} = 0.01 एम - 0.008 एम

= 0.002 एम

तो, = = 2 ∙ 10 ^-3 M

के _बी = (2 ∙ 10 ^-3) ² एम / (8) 10 ^-2) एम

= 5 ^-4 10 ^-4

पीके _बी

परिकलित K _b, pK _b को निर्धारित करना बहुत आसान है

pK _b = - log Kb

pK _b = - लॉग 5 ^-4 10 ^-4

= 3,301

पीएच

पीएच की गणना करने के लिए, चूंकि यह एक जलीय घोल है, पीओएच को पहले 14 से गणना और घटाया जाना चाहिए:

पीएच = 14 - पीओएच

pOH = - लॉग

और चूंकि OH ^- एकाग्रता पहले से ही ज्ञात है, गणना सीधी है

pOH = -log 2 ^-3 10 ^-3

= 2.70

पीएच = 14 - 2.7

= 11.3

आयनीकरण का प्रतिशत

इसकी गणना करने के लिए, यह निर्धारित किया जाना चाहिए कि आधार का कितना हिस्सा भंग हो गया है। जैसा कि यह पहले से ही पिछले बिंदुओं में किया गया था, निम्नलिखित समीकरण लागू होता है:

(/ ^°) x 100%

जहां ^° आधार की प्रारंभिक सांद्रता है, और इसके संयुग्मित एसिड की सांद्रता। तब गणना:

प्रतिशत आयनीकरण = (2 ^-3 10 ^-3 / 1) 10 ^-2) x 100%

= 20%

गुण

-अमरीन के कमजोर आधारों में एक विशिष्ट कड़वा स्वाद होता है, जो मछली में मौजूद होता है और जिसे नींबू के इस्तेमाल से बेअसर कर दिया जाता है।

-उनका कम पृथक्करण स्थिरांक है, यही कारण है कि वे जलीय घोल में आयनों की कम सांद्रता का कारण बनते हैं। नहीं, इस कारण से, बिजली के अच्छे कंडक्टर।

-एक जलीय घोल में वे एक मध्यम क्षारीय पीएच की उत्पत्ति करते हैं, यही कारण है कि वे लिटमस पेपर के रंग को लाल से नीले रंग में बदलते हैं।

-अधिकतर वे एमाइन (कमजोर कार्बनिक आधार) हैं।

-कुछ मजबूत एसिड के संयुग्म आधार हैं।

कमजोर कमजोर आधारभूत संरचनाओं में एच ^{+ के} साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम संरचनाएं होती हैं ।

उदाहरण

amines

-मेथिलमाइन, CH ₃ NH ₂, Kb = 5.0, 10 ^-4, pKb = 3.30

-दिमेथिलमाइन, (सीएच ₃) ₂ एनएच, Kb = 7.4, 10 ^-4, pKb = 3.13

-ट्रिमथाइलमाइन, (सीएच ₃) ₃ एन, Kb = 7.4, 10 ^-5, pKb = 4.13

-पीरिडीन, C ₅ H ₅ N, Kb = 1.5 9 10 ^-9, pKb = 8.82

-अनिलीन, C ₆ H ₅ NH ₂, Kb = 4.2 * 10 ^-10, pKb = 9.32।

नाइट्रोजन आधार

नाइट्रोजनीस बेस एडेनिन, गुआनिन, थाइमिन, साइटोसिन और यूरैसिल, एमिनो समूहों के साथ कमजोर आधार हैं, जो न्यूक्लिक एसिड (डीएनए और आरएनए) के न्यूक्लियोटाइड्स का हिस्सा हैं, जहां वंशानुगत संचरण की जानकारी निवास करती है।

उदाहरण के लिए, एडेनिन, एटीपी जैसे अणुओं का हिस्सा है, जो जीवित प्राणियों का मुख्य ऊर्जा भंडार है। इसके अलावा, एडेनिन फ्लेविन एडेनिल डायन्यूक्लियोटाइड (एफएडी) और निकोटिन एडेनिल डाइन्यूक्लियोटाइड (एनएडी) जैसे कोएंजाइम में मौजूद है, जो कई ऑक्साइड-न्यूनीकरण प्रतिक्रियाओं में शामिल हैं।

ठिकाना ठिकाने

निम्नलिखित कमजोर आधार, या जो किसी कार्य को पूरा कर सकता है, जैसे कि बुनियादी ढांचे के घटते क्रम में व्यवस्थित होते हैं: NH ₂ > OH ^- > NH ₃ > CN ^- > CH ₃ COO ^- > F ^- > NO ₃ ^- > Cl ^- > Br ^- > मैं ^- > क्लो ₄ ^- ।

दिए गए अनुक्रम में हाइड्रॉक्सिड्स के संयुग्मित ठिकानों का स्थान इंगित करता है कि एसिड की ताकत जितनी अधिक होगी, उसके संयुग्म आधार की ताकत उतनी ही कम होगी।

उदाहरण के लिए, आयनों I ^- एक अत्यंत कमजोर आधार है, जबकि NH ₂ श्रृंखला में सबसे मजबूत है।

दूसरी ओर, खत्म करने के लिए, कुछ सामान्य कार्बनिक आधारों की मूलता को निम्न प्रकार से व्यवस्थित किया जा सकता है: एल्कोक्साइड> एलीपेटिक एमिन्स ox फिनॉक्साइड्स> कार्बोक्सिलेट्स = एरोमैटिक एमाइंस oc हेटेरोक्सेसाइन एमाइन।

संदर्भ

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