AP Chemistry
weak base
Còn gọi: base yếu · weak bases · nitrogenous bases

Bazơ yếu là chất khi tan trong nước chỉ phân li một phần, thiết lập cân bằng thuận nghịch thay vì phản ứng hoàn toàn.
Bazơ yếu (weak base) là bazơ chỉ phân li một phần trong nước, tạo ra một cân bằng thuận nghịch thay vì phản ứng hoàn toàn. Ví dụ điển hình nhất là amoniac, đóng vai trò chất nhận ion từ nước để tạo thành ion amoni và ion hydroxide. Nhờ đó, dung dịch bazơ yếu chứa đồng thời cả phân tử chưa phân li và các ion, trong khi đó bazơ mạnh (strong base) lại phân li hoàn toàn nên trong dung dịch hầu như không còn phân tử ban đầu.
Mức độ phân li của bazơ yếu được định lượng bằng hằng số phân li bazơ, kí hiệu . Phản ứng tổng quát (overall reaction) có dạng , và từ đó biểu thức hằng số được viết là . Vì vậy, giá trị càng nhỏ thì bazơ càng yếu, nghĩa là cân bằng nghiêng về phía phân tử bazơ chưa phân li. Tuy nhiên, nước là dung môi lỏng tinh khiết nên nồng độ của nó không xuất hiện trong biểu thức này.
Bên cạnh đó, mỗi bazơ yếu đều có một axit liên hợp tương ứng, và tích của hai hằng số luôn bằng tích số ion của nước . Do đó, nếu biết của bazơ, ta có thể suy ra của axit liên hợp và ngược lại. Ngoài ra, ở cùng nồng độ, dung dịch bazơ yếu có độ dẫn điện thấp hơn dung dịch bazơ mạnh, bởi vì mật độ ion mà nó tạo ra ít hơn đáng kể.
Trực giác: Bazơ yếu giống như một đám đông trước ngã ba đường mà chỉ một ít người rẽ sang nhánh thuận nghịch — tại cân bằng, chỉ một tỉ lệ nhỏ phân tử bazơ nhận proton từ nước, còn đa số vẫn giữ nguyên dạng ban đầu, và hai chiều phản ứng diễn ra song song với tốc độ bằng nhau.
Dùng để tính hằng số điện ly bazơ (base-ionization constant) khi biết nồng độ các chất tại cân bằng; càng lớn thì bazơ càng mạnh.
Trong đó
Tính xong rồi ghi luôn thành pH là mất điểm.
Với bazơ yếu, cân bằng chỉ cho ta nồng độ , tức pOH. Chẳng hạn ứng với pOH khoảng 2,7, nên pH . Do đó phải viết rõ một dòng chuyển pOH sang pH, vì đề thường đặt sẵn đáp án nhiễu ngay ở giá trị pOH.
Bazơ yếu không ion hóa hoàn toàn, nên khác nồng độ ban đầu.
Nhiều bạn thấy dung dịch 0,01 M liền kết luận và pH = 12. Thực tế chỉ một phần nhỏ phân tử nhận proton, nên phải dùng (khi nhỏ so với ). Với và thì , nhỏ hơn 0,01 nhiều lần.
pH tại điểm nửa tương đương là của axit liên hợp, không phải .
Khi chuẩn độ bazơ yếu bằng axit mạnh, tại điểm nửa tương đương (half-equivalence point) thì , nên pH bằng của . Muốn có của bazơ, còn phải đổi thêm một bước: . Đọc pH = 10,5 rồi ghi ngay là sai cả bậc độ lớn.
Nguyên tử càng âm điện gắn quanh tâm bazơ thì bazơ càng YẾU, không phải càng mạnh.
Bazơ nhận proton bằng cặp electron chưa liên kết (lone pair), nên mật độ electron ở tâm đó càng dày thì càng dễ nhận . Trong , ba nguyên tử F có độ âm điện (electronegativity) lớn kéo mật độ electron ra xa nguyên tử N, làm cặp electron kém sẵn sàng hơn so với . Cùng lý lẽ đó, mạnh hơn các ion cacboxylat có gắn I hay Br.
Quiz câu thật từ ngân hàng đề
Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.
Biên soạn bởi DucklingStudy, bản quyền thuộc DucklingStudy. Xuất bản .
Câu hỏi so sánh độ mạnh bazơ theo cấu trúc phải trả lời bằng mật độ electron trên tâm nhận proton.
Giám khảo tìm hai ý: nhóm âm điện hút mật độ electron ra khỏi nguyên tử mang cặp electron chưa liên kết, và vì vậy phân tử đó nhận kém hơn. Chỉ viết "F âm điện hơn H" mà không nối sang khả năng nhận proton thì không đủ điểm.
Trong bài tính, hãy viết bảng ICE và biểu thức ra giấy trước khi bấm máy.
Biểu thức chuẩn là , và nước không xuất hiện trong đó. Nêu rõ giả thiết khi rút gọn mẫu số, rồi kết bằng dòng . Trình bày đủ các bước này giúp giữ điểm quá trình ngay cả khi số cuối sai.
Nhớ phân biệt "yếu" với "loãng": yếu nói về mức ion hóa, loãng nói về nồng độ.
Đề trắc nghiệm hay đưa lựa chọn đánh tráo hai khái niệm này, hoặc hỏi hạt nào chiếm đa số trong dung dịch. Với bazơ yếu, tiểu phân nhiều nhất luôn là phân tử bazơ chưa phản ứng, không phải hay .
là bazơ mạnh hơn vì các nguyên tử flo có độ âm điện lớn rút mật độ electron khỏi N, làm cặp electron chưa liên kết của khó nhận proton hơn. Dung dịch 0,10 M có pH ≈ 11,13, thấp hơn hẳn pH = 13,00 của NaOH cùng nồng độ, bởi chỉ khoảng 1,3% phân tử nhận được proton của nước còn NaOH thì phân li hoàn toàn — đó chính là ý nghĩa của chữ "yếu".
Dung dịch cafein 0,01 M có M nên pH ≈ 11,26, tức nằm trong khoảng từ 11 đến 12 — dung dịch có tính bazơ rõ rệt nhưng vẫn kém xa một bazơ mạnh cùng nồng độ (pH = 12,00). Đáng chú ý là ở nồng độ loãng này cafein đã ion hóa tới 18,1%, nên phép xấp xỉ bỏ qua ở mẫu số không dùng được và bắt buộc phải giải phương trình bậc hai.