Bazoj
paĝo en preparo….
Bazoj estas ĥemiaj kombinaĵoj, kiuj aŭ enhavas hidroksidjonon \(\ce{OH-}\) kaj disociiĝas en akvo al metalo kaj hidroksidjonoj, ekzemple1:
\[\ce{NaOH <-> Na+ + OH-} \tag{1}\]Solvaĵojn de tiaj bazoj en akvo oni nomas ankaŭ alkala solvaĵo aŭ lesivo.
Aliaj bazoj ne enhavas hidroksidon, sed en akvo akceptas protonojn postlastante hidroksidjonon, ekzemple:
\[\ce{NH3 + H2O <-> NH4^+ + OH-}\]Ĉar tiuj hidroksidjonoj povas kuniĝi kun superfluaj H+-jonoj al akvomolekuloj, bazoj reduktas la koncentritecon de H+-jonoj kaj tiel malacidigas aŭ neŭtrigas acidan solvaĵon.
Analoge al acidoj oni difinas bazokonstanton per formulo:
\[K_b = \frac{[\ce{OH^-}] \cdot [\ce{BH^+}]}{[\ce{B}]} \tag{2}\]kaj
\[\begin{align} pOH = -log([\ce{OH^-}]) &= pK_b - log(\frac{[\ce{B}]}{[\ce{BH^+}]}) \tag{3}\\ \text{kun } pK_b &= -log(K_b \cdot \pu{1 l/mol}) \end{align}\]Kalkule taksi pOH- kaj pH-valorojn de konata bazo
Konante la konstanton \(K_b\) kaj la originan koncentritecon \([\ce{B}]_0\) de bazo oni povas proksimume elkalkuli la pOH- kaj pH-valorojn de akva solvaĵo. Oni aplikas la analogajn premisojn kaj simpligojn kiel ĉe pH-kalkulo de acidoj.
Por forta bazo kiel \(\ce{NaOH}\) oni premisas, ke cent procentoj de la bazo disociiĝas, do laŭ la formulo (1) oni ricevas:
\[\begin{align}[\ce{OH-}] &= [\ce{NaOH}]_0 \\ pOH &= -log([\ce{NaOH}]_0)\end{align}\]Por malforta bazo oni devas uzi la ekvacion (2). Nur malgranda parto de tia bazo disociiĝas. Do serĉante la valoron \(x = [\ce{B}]_0 - [\ce{B}] = [\ce{OH-}] = [\ce{BH+}]\) ĉe la ekvilibro, oni ricevas la ekvacion:
\[\begin{align} K_b = \frac{x \cdot x}{[\ce{B}]_0-x} &\approx \frac{x^2}{[\ce{B}]_0}, x \ll [\ce{B}]_0\\ x &\approx \sqrt{K_b \cdot [\ce{B}]_0}\\ pOH &\approx \frac{1}{2}(pK_b - log[\ce{B}]_0) \end{align}\]La pH-valoron en akva solvaĵo ĉe temperaturo de 25°C oni ricevas kiel \(pH = 14 - pOH\)
Fortaj kaj malfortaj bazoj
Per la ekvacio (3) oni sciiĝas, ke la valoro de \(pK_b\) estas egala al la pH-valoro, kiam duono de bazo disociiĝis respektive akceptis protonon, t.e. kiam troviĝas samgranda kvanto da bazolekuloj en la solvaĵo kiom da bazoresto-molekuloj.
Forta bazo facile akceptas protonojn respektive forlases \(\ce{OH-}\)-jonojn, kaj en akvo komplete. Ĝi havas altan valoron \(pK_b\), pli altan ol 9. Malforta bazo kontraŭe havas pli malaltan valoron \(pK_b\) kaj nur parte disociiĝas en akvo.
Oni ne konfuzu la ĥemian koncepton de fortaj kaj malfortaj bazoj kun la koncepto de alta aŭ malalta koncentriteco (aŭ diluo) de bazo. Oni povas havi diluitan solvaĵon de forta bazo kaj tre koncentritan solvaĵon de malforta bazo kun similaj pH-avloroj.