VII.8. Baze tari și baze slabe. Constanta de bazicitate.

👀 Experiment:Tăria bazelor

Bazele tari acceptă foarte ușor protoni, fiind total (aproape total) ionizate (disociate) în soluție apoasă.

Ecuația reacției de disociere completă a unei soluții de hidroxid de potasiu:

KOH (s) → K⁺ (aq) + HO^-(aq)

Baze tari sunt hidroxizii metalelor alcaline: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH și hidroxizii unor metale alcalino-pământoase: Ca(OH)₂, Sr(OH)₂, Ba(OH)₂.

Bazele slabe nu conțin gruparea hidroxil în structura lor, ele acceptă un proton de la o moleculă de apă, lăsând astfel în urmă un ion hidroxil.

De exemplu, amoniacul (NH₃) este o bază slabă, care este parțial disociată în ioni :

NH₃(g) + H₂O(l) ⇄ NH₄⁺ (aq) + HO^-(aq)

Ecuația reacției unei baze slabe B cu apa:

B (aq) + H₂O (l) ⇄ BH⁺ (aq) + HO^-(aq)

Constanta de bazicitate, k_b, care caracterizează echilibrul de mai sus are următoarea expresie:

Bazele slabe nu formează foarte mulți ioni la dizolvarea în apă, iar valoarea constantei de bazicitate, k_b, este, în general, foarte mică. Astfel, valoarea k_b se poate exprima și folosind exponentul de bazicitate, pk_b.

Exponentul de bazicitate este definit prin următoarea relație:

pk_b = -lg k_b

Cu cât valoarea lui k_b este mai mare, valoarea lui pk_b este mai mică, cu atât baza este mai tare.

Tabel cu constante de aciditate (pK_a) și constante de bazicitate (pK_b)

Determinarea pH-ului se realizează cu hârtia indicator universal de pH (benzi imprimate cu amestecuri de indicatori).

👀 Experiment: Determinarea pH-ului cu hârtie indicator de pH

Materiale necesare:
Hârtie indicator universal de pH, diverse soluții (HCl, suc de lămâie, cola, oțet, cafea, lapte, apă distilată, apă sărată, NH₄CO₃, săpun lichid, amoniac, înălbitor de rufe, NaOH etc.)

Mod de lucru:

• Introdu în fiecare soluție câte o fâșie de hârtie indicator universal de pH timp de 2-3 s.
• Compară culoarea fâșiei cu diagrama de culori furnizată cu hârtia de pH și apreciază pH-ul soluției respective.

Concluzia experimentului:
Cu cât pH-ul este mai scăzut, cu atât concentrația ionilor de H+ este mai mare și soluția are un caracter puternic acid.
Cu cât pH-ul este mai mare, cu atât concentrația ionilor de H+ este mai mică și soluția are un caracter puternic bazic (alcalin).

Hârtia indicator universal de pH determină valori ale pH-ului unei soluții într-un interval larg, cu o precizie de aproximativ o unitate de pH.