Emäs on aine, joka reagoi happojen kanssa muodostaen suolaa ja vettä. Kuten Arrhenius vuonna 1884 ehdotti, emäs on kemiallinen yhdiste, joka hajoaa muodostaen hydroksidi-ioneja vesiliuoksessa. Toinen emäksen määritelmä on, että emäs on aine, joka hyväksyy protoneja ja luovuttaa vaaleja.
Happo-emäs-reaktion aikana emäksen hydroksidi-ioni yhdistyy hapon vetyionin kanssa muodostaen ionisidoksen, jolloin syntyy suolaa ja vettä tuotteina, eli emäksillä on taipumus ottaa vastaan vetyioneja.
Emäkset luokitellaan vahvaan emäkseen, neutraaliin emäkseen ja heikkoon emäkseen riippuen niiden taipumuksesta dissosioitua ioneiksi. Vahvalla emäksellä on kyky erottaa vetyioneja tai protoneja jopa heikosta haposta. Heikko emäs on se, jolla on vähemmän taipumus vetää vetyioneja tai protoneja pois haposta reaktion aikana.
Vahva pohja vs heikko pohja
Ero vahvan emäksen ja heikon emäksen välillä on se, että vahva emäs ionisoituu kokonaan tai 100-prosenttisesti happo-emäs-reaktiossa tai vedessä tai liuoksessa, kun taas heikko emäs ei pysty täysin ionisoitumaan reaktiossa tai liuoksessa, se voi ionisoida 1 % tai 99 %. sen sanotaan edelleen olevan heikko pohja.
Vertailutaulukko vahvan ja heikon pohjan välillä
| Vertailuparametri | Vahva pohja | Heikko pohja |
|---|---|---|
| Ionisaatio | Täydellinen ionisaatio. | Epätäydellinen ionisaatio. |
| PH arvo | 10-14. | 7.3-10. |
| Reaktiivisuus | Vahvat emäkset ovat erittäin reaktiivisia. | Heikot emäkset ovat vähemmän reaktiivisia. |
| pKb-arvo | Korkea pKb-arvo. | Matala pKb-arvo. |
| Sähkön johtuminen | Vahvat pohjat ovat hyvä sähkönjohdin. | Heikot emäkset ovat huonoja sähkönjohtimia. |
Mikä on vahva pohja?
Vahva emäs on emäs, jolla on kyky poistaa protonia jopa erittäin heikoista hapoista, tai vahva emäs, joka ionisoituu täysin vesiliuoksessa tai vedessä. Ne poistavat vetyioneja hapoista happo-emäs-reaktion aikana.
Vahvilla emäksillä on 100 % dissosiaatiokyky. Vahvat emäkset ovat pH-asteikolla 10-14.
Niillä on korkea tasapainovakio. Vahvilla emäksillä on korkea pKb-arvo ja ka-arvo suurempi kuin 1. Sillä on negatiivinen pka-arvo. Yleensä vahvat emäkset liukenevat hyvin veteen ja muihin liuoksiin.
Vahvat emäkset ovat luonteeltaan erittäin reaktiivisia, joten reagoivat kiivaasti happojen kanssa happo-emäsreaktiossa. Ne ovat myös hyviä elektrolyyttejä. Vahvat emäkset ovat hyvä sähkönjohdin, koska kyky johtaa sähköä riippuu läsnä olevien ionien määrästä ja emäksillä on ionien pitoisuus.
Joitakin esimerkkejä vahvoista emäksistä ovat natriumhydroksidi (NaOH), kaliumhydroksidi (KOH), litiumhydroksidi (LiOH), kalsiumhydroksidi (Ca(OH)2), rubidiumhydroksidi (RbOH), bariumhydroksidi (Ba(OH)) 2), guanidiini jne. Guanidiini on poikkeuksellinen tapaus, koska se pysyy erittäin stabiilina protonoinnin aikana.
Mikä on heikko perusta?
Heikko emäs on emäs, jolla ei ole voimakasta taipumusta poistaa protoneja hapoista. Ne ovat emäksiä, jotka eivät ionisoidu täysin vedessä tai vesiliuoksessa. Ne eivät kovinkaan kykene poistamaan vetyioneja hapoista happo-emäs-reaktiossa. Ne hajoavat osittain liuoksessa.
Heikko emäs voi ionisoida joko 1 % tai 99 %, mutta ne tunnetaan silti heikkona emäksenä. pH-asteikolla heikot emäkset ovat 7,3-10. Niillä on alhainen tasapainovakio vahvoihin emäksiin verrattuna, mitä heikompi emäs, sitä pienempi on tasapainovakio. Heikot emäkset eivät ole hyvä sähkönjohdin. Niillä on myös alhainen pKb-arvo ja niiden ka-arvo on pienempi kuin 1. Niille on tunnusomaista positiiviset pka-arvot. Ne eivät liukene hyvin veteen tai muihin liuoksiin.
Heikot emäkset ovat luonteeltaan vähemmän reaktiivisia ja reagoivat siksi lievästi happo-emäs-reaktion aikana. Ne ovat huonoja elektrolyyttejä ja huonoja sähkönjohtajia, koska niissä on vähemmän vapaita ioneja.
Joitakin esimerkkejä heikoista emäksistä ovat ammoniakki (NH3), pyridiini (C5H5N), alaniini, etyyliamiini, dimetyyliamiini, glysiini, hydratsiini jne. Vesi itse toimii heikkona emäksenä.
Tärkeimmät erot Vahva pohja ja heikko pohja
Johtopäätös
Taipumus dissosioida ioneja määrittää emäksen vahvuuden. Jokaisella vahvalla emäksellä on konjugoitu heikko happo ja heikolla emäksellä on konjugoitu vahva happo.
Vahvat emäkset vaikuttavat voimakkaasti hapon kanssa, kun taas heikot emäkset toimivat lievästi happojen kanssa happo-emäsreaktiossa. Molemmilla pohjalla on omat merkityksensä, eikä niitä voi korvata toisillaan.
