ความแตกต่างระหว่างความเป็นด่างและความเป็นพื้นฐาน

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

ความแตกต่างที่สำคัญ – ความเป็นด่างกับพื้นฐาน

คำว่า “ด่าง” และ “พื้นฐาน” สองคำนั้นค่อนข้างสับสน คนส่วนใหญ่รู้ว่าพารามิเตอร์ทั้งสองนี้มีความแตกต่างกัน แต่มีเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่สามารถกำหนดได้อย่างถูกต้อง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคำสองคำนี้อธิบายได้ดีที่สุดในคำจำกัดความ พื้นฐานคือการวัดที่ขึ้นอยู่กับระดับ pH โดยตรง และความเป็นด่างคือปริมาณกรดที่จำเป็นในการลดค่า pH ให้เป็นค่ากรดที่มีนัยสำคัญ เรียกอีกอย่างว่าความจุบัฟเฟอร์ของแหล่งน้ำ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ค่า pH ของสารละลายพื้นฐานแตกต่างกันไปตั้งแต่ 7-14; โดยที่สารละลายที่มีค่า pH สูงนั้นเป็นพื้นฐานมากกว่าทั้งคู่มีคำจำกัดความหลายอย่าง แต่แนวคิดทั่วไปก็คล้ายกัน

ความเป็นด่างคืออะไร

ความเป็นด่างเป็นหนึ่งในตัวแปรที่สำคัญที่สุดในร่างกายของสัตว์น้ำ และจำเป็นอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ ความเป็นด่างจะวัดความสามารถของแหล่งน้ำในการทำให้กรดและเบสเป็นกลาง กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันคือความจุบัฟเฟอร์ของตัวน้ำเพื่อรักษาค่า pH ให้อยู่ที่ค่าที่เสถียรพอสมควร น้ำที่มีไบคาร์บอเนต (HCO₃^–), คาร์บอเนต (CO₃^2-) และไฮดรอกไซด์ (OH^–) เป็นบัฟเฟอร์ที่ดี พวกเขาสามารถรวมกับ H^{+ ในน้ำเพื่อเพิ่ม pH (กลายเป็นพื้นฐานมากขึ้น) ของน้ำ เมื่อค่าความเป็นด่างต่ำเกินไป (ความสามารถในการบัฟเฟอร์ต่ำ) กรดใดๆ ที่เติมลงในตัวน้ำจะทำให้ pH ของน้ำลดลงเป็นค่าความเป็นกรดที่สูงขึ้น}

พื้นฐานคืออะไร

เบสเป็นคุณสมบัติของเบส ซึ่งวัดในระดับ pH เบสคือสารประกอบที่มี pH สูงกว่า 7; จาก pH=8 (พื้นฐานน้อยกว่า) ถึง pH=18 (พื้นฐานมากกว่า) พื้นฐานของสารประกอบสามารถกำหนดได้สามวิธี ตามทฤษฎีของอาร์เรเนียส เบสคือสารที่แยกตัวในตัวกลางที่เป็นน้ำซึ่งทำให้เกิด OH^– ไอออน ในทฤษฎีบรอนสเต็ด-ลาวรี ตัวรับโปรตอนเรียกว่าเบส ตามทฤษฎีของลูอิส ผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอนเรียกว่าเบส พื้นฐานคือความแข็งแรงของไอออไนซ์ในการผลิต OH^{– ไอออน ความสามารถในการรับโปรตอนหรือความสามารถในการบริจาคอิเล็กตรอน}

Thomas Martine Lowry – ทฤษฎี Bronsted–Lowry

ความเป็นด่างและความเป็นพื้นฐานต่างกันอย่างไร

คำจำกัดความของความเป็นด่างและความเป็นพื้นฐาน:

ความเป็นด่าง: มีคำจำกัดความหลายอย่าง

ความเป็นด่างคือความสามารถในการทำให้เป็นกลางของกรดของตัวถูกละลายในตัวอย่างน้ำที่วัดเป็นมิลลิควิวาเลนต์ต่อลิตร

ผลรวมของชนิดเคมีคาร์บอเนตที่ไทเทรตได้และไม่ใช่คาร์บอเนตในตัวอย่างน้ำกรอง

ความจุของน้ำในการทำให้สารละลายกรดเป็นกลาง

ความสามารถในการบัฟเฟอร์ของน้ำเพื่อรักษา pH ให้คงที่โดยไม่เปลี่ยนแปลงค่า pH เมื่อเติมกรด

พื้นฐาน: มีการใช้สามทฤษฎีเพื่อกำหนดความเป็นกรดและด่าง

Arrenhius: เบสคือสายพันธุ์ที่แตกตัวเป็นไอออนเพื่อผลิต OH^– ในน้ำ ความเป็นพื้นฐานเพิ่มขึ้นเมื่อพวกเขาแตกตัวเป็นไอออนมากขึ้น ทำให้ OH^{– ในน้ำ}

Bronsted-Lowry: ตัวรับโปรตอน (H^{+) ตัวรับเรียกว่าเบส}

ลูอิส: ผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอนเรียกว่าเบส

ปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นด่างและความเป็นพื้นฐาน:

ความเป็นด่าง: ความเป็นด่างไม่ได้ขึ้นอยู่กับค่า pH; แหล่งน้ำสามารถมีค่า pH ต่ำ (ที่มีความเป็นกรดสูง) หรือสูงกว่า (พื้นฐาน) โดยมีค่าความเป็นด่างสูงกว่า ความเป็นด่างถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ เช่น หิน ดิน เกลือ และกิจกรรมทางอุตสาหกรรมบางอย่าง (น้ำเสียที่มีสบู่และสารซักฟอกเป็นด่าง) โดยมนุษย์ ตัวอย่างเช่น พื้นที่ที่มีหินปูน (CaCO_{3) มีอยู่มากสามารถมีน้ำด่างมากขึ้นได้}

พื้นฐาน: ปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นเบสของสารประกอบจะแตกต่างกันไปตามคำจำกัดความของความเป็นเบส ตัวอย่างเช่น ความพร้อมใช้งานของคู่อิเล็กตรอนของเบสขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ

อิเล็กโทรเนกาติวิตี: CH3- > NH2- > HO- > F-

เมื่อพิจารณาอะตอมในแถวเดียวกันในตารางธาตุ อะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติฟมากที่สุดจะมีพื้นฐานที่สูงกว่า

ขนาด: F- > Cl- > Br- > I-

เมื่อพิจารณาแถวของตารางธาตุ อะตอมที่ใหญ่กว่าจะมีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนน้อยกว่าและเป็นพื้นฐานน้อยกว่า

เสียงสะท้อน: RO- >RCO^2-

โมเลกุลที่มีโครงสร้างเรโซแนนซ์มากกว่านั้นมีพื้นฐานน้อยกว่า เนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนน้อยกว่าประจุลบที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น