القواعد الضعيفة: تتأين جزئيا في المحلول .. خصائصها بالأمثلة

القواعد التي تتأين جزئيا في المحلول

من القواعد الضعيفة:

الأمونيا (NH₃):

الأمونيا هي أحد أكثر القواعد الضعيفة شيوعًا. عندما تذوب في الماء، جزء منها يتفاعل مع الماء مكونًا أيونات هيدروكسيد وأيونات أمونيوم (NH₄⁺): NH3+H2O⇌NH4++OH−NH3​+H2​O⇌NH4+​+OH−

البايريدين (C₅H₅N):

البايريدين هو مركب عضوي يحتوي على حلقة تحتوي على نيتروجين. هو قاعدة ضعيفة تتفاعل جزئيًا مع الماء: C5H5N+H2O⇌C5H5NH++OH−C5​H5​N+H2​O⇌C5​H5​NH++OH−

الأمينات (مثل CH₃NH₂ – ميثيل أمين):

الأمينات هي مركبات تحتوي على مجموعة أمين (–NH2)، وهي أيضًا قواعد ضعيفة. تتفاعل مع الماء لتكوين أيونات هيدروكسيد: CH3NH2+H2O⇌CH3NH3++OH−CH3​NH2​+H2​O⇌CH3​NH3+​+OH−

الثيوفين (C₄H₄S):

الثيوفين هو مركب يحتوي على الكبريت في حلقة متعددة الأوجه، وهو أيضًا قاعدة ضعيفة يمكن أن تتفاعل مع الماء لتكوين أيونات هيدروكسيد.

الهيدروكسيد الحديدي (Fe(OH)₂):

الهيدروكسيد الحديدي هو قاعدة ضعيفة حيث أنه لا يتأين بالكامل في الماء، وبالتالي هناك بعض منه يوجد على شكل جزيئات غير متأينة.

هيدروكسيد الألومنيوم (Al(OH)₃):

هيدروكسيد الألومنيوم يتأين جزئيًا في الماء ويتفاعل مع الأحماض بشكل غير كامل لتكوين أيونات هيدروكسيد.

خصائص القواعد الضعيفة:

• لا تتأين بشكل كامل في الماء.
• تنتج تركيزًا أقل من أيونات هيدروكسيد مقارنة بالقواعد القوية.
• قيم ثابت التفكك القاعدي (Kb) لها تكون صغيرة نسبيًا مقارنة بالقواعد القوية.

متى تكون القاعدة ضعيفة؟

تكون القاعدة ضعيفة عندما تتأين بشكل جزئي عند ذوبانها في الماء، بمعنى أنها لا تتحلل بالكامل إلى أيونات الهيدروكسيد (OH−) وأيوناتها المقابلة. وبشكل عام، يمكن القول إن القاعدة تكون ضعيفة إذا كانت قدرتها على التفاعل مع الماء أو تأيينها جزئيًا منخفضة.

ها هي بعض الأسباب التي تجعل القاعدة تكون ضعيفة:

قيمة ثابت التأين القاعدي (Kb) صغيرة:

القاعدة الضعيفة تتميز بقيمة ثابت التأين القاعدي (Kb) صغيرة. هذا الثابت يعبر عن قدرة القاعدة على التفاعل مع الماء لإنتاج أيونات الهيدروكسيد. في حالة القواعد الضعيفة، تكون هذه القيمة صغيرة، مما يعني أن القاعدة لا تتأين بكاملها.

على العكس، القواعد القوية يكون لها قيمة Kb كبيرة، مما يشير إلى تأين شبه كامل في الماء.

الرابطة بين ذرة القاعدة (مثل النيتروجين في الأمينات أو الأكسجين في الهيدروكسيدات) وأيون الهيدروجين (H+):

في القواعد الضعيفة، الرابطة بين الأيون (أو الذرة) المانحة للإلكترونات (مثل النيتروجين في الأمين) وأيون الهيدروجين (H+) تكون ضعيفة. هذا يعني أن القاعدة لن تتفاعل بشكل كامل مع الماء لتكوين أيونات الهيدروكسيد.

إذا كانت الرابطة قوية، مثلما في القواعد القوية، فإنها تتأين بالكامل.

الطاقة اللازمة للتفكك:

القاعدة الضعيفة تتطلب طاقة عالية لتفككها أو لتحرير أيونات الهيدروكسيد في المحلول. في حين أن القواعد القوية تتأين بسهولة لأنها تُنتج أيونات الهيدروكسيد بسهولة عند إضافة الماء.

طبيعة القاعدة نفسها:

بعض القواعد تكون ضعيفة بشكل طبيعي بسبب تركيبها الجزيئي أو نوع الروابط فيها. على سبيل المثال، الأمونيا (NH3) تتأين جزئيًا لأن الروابط بين النيتروجين والهيدروجين ليست سهلة الانفصال في المحلول المائي.

التوازن الكيميائي:

في القواعد الضعيفة، التفاعل مع الماء ليس كاملاً، بل يكون في حالة توازن بين القاعدة غير المتأينة والأيونات المتأينة (OH− و +أيونات القاعدة). هذا يعني أن عدد جزيئات القاعدة غير المتأينة في المحلول يكون كبيرًا مقارنة بالأيونات المتأينة.

مثال: في حالة الأمونيا (NH₃)، التفاعل يكون: NH3+H2O⇌NH4++OH−NH3​+H2​O⇌NH4+​+OH− وتظل الأمونيا غير متأينة في المحلول بنسبة أكبر.

الاستجابة للماء:

بعض المركبات الكيميائية تُظهر استجابة محدودة للماء، مما يقلل من قدرتها على التأين بشكل كامل. هذا يؤدي إلى أنها تظل جزءًا منها في شكل غير متأين، وبالتالي تعتبر قاعدة ضعيفة.

نيرة محمد