Vahva emäs

Wikipedia

Vahva emäs on aine, jonka voi tasapainotilassa olettaa neutraloivan hapon täysin. Täsmällinen määritelmä on vahvaa happoa monimutkaisempi ja riippuu siitä, mitä teoriaa käytetään:

• Arrheniuksen määritelmän mukaan vahva emäs on sellainen, joka hajoaa vesiliuoksessa täysin konjugaattihapoksi Mⁿ⁺ ja hydroksidi-ioniksi OH^–. Määritelmä sopii lähinnä yksinkertaisiin alkaleihin kuten natriumhydroksidi eli NaOH:

• Reaktio NaOH → Na⁺ + OH^– menee loppuun asti, eikä liuokseen jää yhtään NaOH-muotoa itseään.

• Brønstedin määritelmän mukaan vahva emäs on sellainen, joka tasapainotilassa sitoo yhtä monta vetyionia kuin sitä liuokseen lisätään.

• Reaktio NH₂^– + H⁺ → NH₃ menee loppuun asti, missä NH₂^– on vahva emäs amidi.

• Lewisin määritelmän mukaan vahva emäs luovuttaa elektroniparin aina.

Superemäkselle ei ole varsinaista tarkkaa määritelmää, toisin kuin superhapolle. Usea laboratoriomittakaavan orgaanisessa synteesissä käytetty emäs on niin vahva, ettei niitä voi pitää vesiliuoksessa, koska amfoteerisena aineena vesi alkaa käyttäytyä happona. Moni yleisesti synteesissä käytetty vahva emäs yleensä reagoi veden kanssa niin, ettei kumpaakaan jää jäljelle. Esimerkiksi alkoksidit, kuten natriumbutoksidi NaOBu ovat näin vahvoja emäksiä:

NaOBu + H₂O → Na⁺ + OH^– + BuOH

Tuloksena on natriumhydroksidia ja butanolia.

Voimakkaasti hydridillä pelkistävät aineet alkavat toimia emäksinä "vetisten" aineiden kanssa. Esimerkiksi metallihydridit ja metallihydridi-ionit ovat niin emäksisiä, että kaikki liuoksessa olevat vähänkin vetyioneja (H⁺) päästävät eli happamat aineet, kuten vesi tai enolaatteja muodostavat aineet, neutraloituvat, ja syntyy vetykaasua. Hydridejä käytetäänkin vahvoina emäksinä esimerkiksi enolaattien muodostamiseksi:

Vain hyvin vahva emäs, kuten hydridi, pystyy kokonaan neutraloimaan enolista irtoavan vetyionin.