باز چیست ؟ آشنایی با باز ها، انواع و کاربرد های آن ها

مقالات سه شنبه, 28 ارديبهشت 1400 10:24

در این مقاله به  آشنایی با مفهوم باز یا Base در شیمی پرداخته و تعاریف مختلف آن‌ را بیان می کنیم. در تمام تعریف‌ها بیان می‌ می شود که بازها با اسیدها وارد واکنش می‌شوند.

تعریف باز از نگاه دانشمندان

باز آرنیوس

طبق گفته آرنیوس در سال ۱۸۸۴ بازها موادی هستند که در اثر تفکیک در محلول‌های آبی، یون هیدروکسید آزاد می‌کنند. این یون‌ها با یون‌های هیدروژن حاصل از تفکیک اسیدها واکنش می‌دهند که در اثر این واکنش اسید-باز، آب و نمک به تولید می‌رسند.

طبق این تعریف،این مواد هیدروکسید فلزی مثل سدیم هیدروکسید یا کلسیم هیدروکسید به شمار می‌آیند. این محلول‌های هیدروکسید خواص مشخص دیگری نیز دارند که می‌توان به لزج بودن و مزه تلخ آن‌ها اشاره کرد. همچنین، رنگ‌ این مواد در برابر شناساگرهای اسید و باز مانند کاغذ لیتموس، تغییر می‌کند.

با تغییر تعادل خودیونش آب، بازها محلول‌ هایی بدست می‌دهند که اکتیویته یون هیدروژن در آن‌ها کمتر از آب خالص است به این معنی که pH آب در شرایط استاندارد، مقداری بالاتر از ۷ دارد.

اسیدها و بازها مواد شیمیایی متضاد هستند زیرا اسید سبب افزایش غلظت یون هیدرونیوم و باز سبب کاهش آن می‌شود. به واکنش بین محلول‌های آبی اسید و باز، «واکنش خنثی شدن» (Neutralization Reaction) می‌گویند که در اثر این واکنش، فرآورده‌های آب و نمک تولید می‌شوند.

باز برونستد لوری

نظریه‌ای جامع‌تر در خصوص این مواد ، نظریه برونستد-لوری می باشد که در سال ۱۹۲۳ ارائه شد. طبق این نظریه باز ماده‌ای است که توانایی پذیرش کاتیون‌های هیدروژن یا پروتون را دارد.

این مورد شامل هیدروکسیدهای آبی نیز می‌شود چراکه در اثر واکنش با، آب تولید می‌کند. به همین دلیل می‌توان گفت بازهای آرنیوس نیز جزئی از بازهای برونستد به شمار می‌آیند.

باز لوییس

گیلبرت لوییس فهمید که بازها می‌توانند با پروتون، به دلیل وجود الکترون ناپیوندی بازها، پیوند تشکیل دهند. در نظریه لوییس، باز به یک دهنده دهنده الکترون می‌گویند که می‌تواند یک جفت الکترون را با یک پذیرنده الکترون به اشتراک بگذارند.

این نظریه عمومیت بیشتری نسبت به مدل برونستد-لوری دارد چرا که مدل اسید لوییس لزوما یک پروتون نیست بلکه می‌تواند مولکول یا یون دیگری با اوربیتال خالی باشد که توانایی پذیرش جفت‌الکترون را دارد.

خنثی کردن اسیدها

بازها هم در آب و هم در الکل‌ها، به سرعت با اسیدها واکنش می‌دهند و آن ها را خنثی می‌کنند. باز قوی سدیم هیدروکسید به هنگام انحلال در آب، به یون‌های سدیم و هیدروکسید تفکیک می‌شود.

اگر مقادیر موازی از سدیم هیدروکسید و هیدروکلریک اسید با هم ترکیب شوند، اسید و باز به شکل کامل هم را خنثی می‌کنند در نتیجه ، نمک طعام تشکیل می شود.

از بازهای ضعیف مثل جوش شیرین و سفیده تخم مرغ برای خنثی کردن اثر قطرات اسیدی استفاده می‌شود. خنثی‌سازی اسید با بازهای قوی مانند سدیم هیدروکسید یا پتاسیم هیدروکسید می‌تواند سبب بروز واکنش‌های شدید گرماده شود و این مواد در این حالت به تنهایی می‌تواند به اندازه اسید خطرناک باشد.

انواع بازها

در این بخش با انواع مختلف باز در شیمی آشنا خواهیم شد.

بازهای قوی

یک باز قوی به ترکیبی است که توانایی جدا کردن یک پروتون را در یک واکنش اسید-باز، از یک مولکول اسید حتی اسید بسیار ضعیف داشته باشد. از بازهای قوی می‌توان به فلزات قلیایی و قلیایی خاکی اشاره کرد. بخاطر پایین بودن انحلال‌پذیری در برخی از بازها مثل هیدروکسیدهای فلزات قلیایی، زمانی که به ضریب انحلال‌پذیری نیازی نداشته باشیم، از این نوع بازها بهره می‌گیریم.

بسیاری از ضداسیدها، سوسپانسیونی از هیدروکسید فلزی مانند آلومینیوم هیدروکسید و منیزیم هیدروکسید هستند. این ترکیبات، انحلال‌پذیری پایینی داشته و توانایی جلو گیری از افزایش غلظت یون هیدروکسید را دارد تا به بافت ‌های دهان، مری و معده آسیب وارد نشود.

این ترکیبات در آب به طور کامل هیدرولیز و سبب ایجاد اثر همتراز کنندگی یا (Leveling Effect) می‌شود. در این فرآیند، مولکول‌های آب با باز قوی ترکیب می‌شوند و به دلیل خاصیت آمفوتری آب، یک یون هیدروکسید آزاد خواهد شد.

اسیدهای بسیار قوی، گروه‌هایی با خاصیت اسیدی بسیار ضعیف در غیاب آب، دپروتونه (پروتون‌زدایی) می‌کنند.

نام برخی از باز قوی در پایین آورده شده که کاتیون آن ها در گروه‌های اول و دوم از جدول تناوبی یعنی فلزات قلیایی و قلیایی خاکی یافت می‌شوند.

  • لیتیوم هیدروکسید
  • سدیم هیدورکسید
  • پتاسیم هیدروکسید
  • روبیدیم هیدروکسید
  • سزیم هیدروکسید
  • منیزیم هیدروکسید
  • کلسیم هیدروکسید
  • استرانسیوم هیدروکسید
  • باریم هیدروکسید
  • گوانیدین

برای آشنایی بیشتر با سدیم هیدورکسید می توانید مقاله  سود پرک | کاستیک سودا را مطالعه کنید.

برای آشنایی بیشتر با پتاسیم هیدروکسید می توانید مقاله هیدروکسید پتاسیم | KOH را مطالعه کنید.


ابر بازها

نمک‌های کربانیون‌ها، آمیدها و هیدریدهای گروه ۱، بخاطر ضعیف بودن اسیدهای مزدوج خود، بازهایی بسیار قوی به شمار می‌آیند. این ترکیبات از طریق اضافه کردن فلزات قلیایی خاصل به اسید مزدوج بدست می‌آیند.

این ترکیبات را به دلیل قوی‌تر بودن نسبت به یون هیدروکسید، نمی‌توان در محلول‌های آبی نگهداری کرد.

برخی از ابر بازها :

  • بوتیل لیتیوم
  • لیتیم دی‌ایزوپروپیل‌آمید
  • لیتیم دی‌اتیل‌آمید
  • سدیم آمید
  • سدیم هیدرید
  • لیتیوم بیس (تری متیل سیلیل) آمید

بازهای ضعیف

باز ضعیف موادی هستند که در محلول‌های آبی به خوبی تفکیک نمی‌شود یا پروتون‌دهی در آن به طول کامل صورت نمی‌گیرد. از جمله مثال‌های باز ضعیف می‌توان به تفکیک آمونیاک اشاره کرد .

بازهای جامد

بسته به توانایی سطح جامد برای تشکیل باز مزدوج با جذب الکتریکی یک اسید،‌ قدرت باز را می‌توان تعیین کرد. برای بیان میزان بازِ موجود در سطح یک کاتالیزور بازی، از تعداد محل‌های بازی به ازای یک واحد سطح جامد استفاده می‌کنند.

دانشمندان، روش‌های اندازه‌گیری این مقدار را توسعه داده‌اند که این روش‌ها تیتراسیون با بنزوییک اسید و استفاده از جذب سطحی گاز اسیدی است.

در روش دیگر، یک جامد با قدرت بازی کافی، یک شناساگر اسیدی را جذب می‌کند و سبب می‌شود تا رنگ شناساگر به رنگ باز مزدوج تغییر کند که به طور معمول از نیتریک اکسید استفاده می‌شود. در نهایت، مقدار محل‌های بازی با استفاده از مقدار دی‌اکسید کربن جذب شده محاسبه می‌شود.

بازهایی به عنوان کاتالیزور

این مواد را می‌توان به عنوان کاتالیزور ناهمگن نامحلول در واکنش‌های شیمیایی استفاده کرد. از جمله این کاتالیزورها می‌توان به اکسیدهای منیزیم، کلسیم و باریم اشاره کرد.

بسیاری از فلزات واسطه، کاتالیزورهای خوبی به شمار می‌آیند و بسیاری از آن‌ها، موادی بازی را تشکیل می‌دهند. در واکنش‌های بسیاری مثل هیدروژناسیون، مهاجرت پیوند دوگانه و واکنش مایکل از آن ها به عنوان کاتالیزور بهره می‌گیرند.

کاربرد بازها

برخی از کاربرد های باز ها عبارت اند از :

  • از سدیم هیدروکسید در تولید صابون، کاغذ و فیبرهای سنتزی استفاده می‌شود.
  • کلسیم هیدروکسید در تولید پودر سفید کننده کاربرد دارد.
  • دی‌اکسید گوگرد حاصل از کارخانجات و نیروگاه‌های تولیدی، به کمک کلسیم هیدروکسید پاک‌سازی می‌شوند.
  • از سدیم کربنات برای رفع سختی آب بهره می‌گیرند.
  • سدیم بی‌کربنات (سدیم هیدروژن کربنات) به عنوان جوش شیرین در شیرینی‌پزی و همچنین به عنوان ضد اسید و خاموش‌کننده‌های آتش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • برای پاک کردن لکه‌های چربی از روی لباس‌ها از آمونیوم هیدروکسید کمک می‌گیرند.

برای آشنایی بیشتر با بنزوییک اسید می توانید مقاله  بنزوات سدیم را مطالعه کنید.


اسیدیته این ترکیبات

به تعداد یون‌های هیدروکسید تفکیک‌پذیر در یک مولکول این مواد ، اسیدیته باز می‌گویند. طبق اسیدیته بازها، می‌توان این مواد را به سه نوع بازهای مونواسیدی (تک‌ظرفیتی)، دی‌اسیدی (دوظرفیتی) و تری‌اسیدی تقسیم کرد.

  • بازهای مونو اسیدی: زمانی که یک مولکول باز از طریق تفکیک کامل، یک یون هیدروکسید تولید کند، به آن باز مونواسیدی (Monoacidic Base) می‌گویند. از نمونه‌های این بازها می‌توان به سدیم هیدروکسید، پتاسیم هیدروکسید، نقره هیدروکسید و آمونیوم هیدروکسید اشاره کرد.
  • بازهای دی اسیدی: هنگامی که یک مولکول باز، از طریق تفکیک کامل، دو یون هیدروکسید تولید کند، باز دی‌اسیدی (Diacidic Base) خواهیم داشت. باریم هیدروکسید، منیزیم هیدروکسید، کلسیم هیدروکسید، آهن (II) هیدروکسید و مس (II) هیدروکسید از جمله این نوع از بازها به شمار می‌آیند.
  • بازهای تری اسیدی: به طور مشابه نیز زمانی که سه یون هیدروکسید از طریق تفکیک کامل یک مولکول بازی به تولید برسند، باز تری‌اسیدی (Triacidic Base) خواهیم داشت. از جمله این نوع بازها می‌توان آلومینیوم هیدروکسید و فروس هیدروکسید را نام برد.

بازرگانی ملل

بازرگانی ملل در حوزه خرید و فروش مواد اولیه شیمیایی فعالیت دارد.

سعی ما ارائه مواد با کیفیت با خلوص بالا مطابق با برگه آنالیز و با قیمت مناسب  است.

Goftino



تماس با ما

نشانی دفتر فروش تهران : تهران، سه راه افسریه، بعد ازمیدان آقانور، بازار کیمیا (فروشندگان مواد شیمیایی تهران)

نشانی انبار : جاده قدیم قم ، شورآباد ، خیابان 60متری

تلفن:  33486591-021

موبایل: 6441760-0912

ایمیل: info[@]melalchimestry.com