Bes

Untuk kegunaan lain, sila lihat Bes (nyahkekaburan).

Bes, berdasarkan takrifan IUPAC, ialah bahan yang mempunyai sepasang elektron untuk mengikat proton (H⁺). Dalam kejuruteraan kimia, bes adalah bahan yang menerima proton dalam tindak balas kimia, dan kebanyakan bes merupakan agen penurunan yang kuat. Secara khusus, bes menerima ion hidronium apabila larut dalam air (penerima proton). Alkali ialah sejenis bes yang khusus, yakni bes dalam persekitaran berair tatkala ion hidroksida (OH^-) didermakan. Bes dan asid dilihat berlawanan kerana kesan asid ialah meningkatkan kepekatan ion hidronium (H₃O⁺) dalam air, manakala bes pula mengurangkan kepekatan ini. Bes Arrhenius adalah terlarut dalam air dan larutan ini sentiasa mempunyai pH lebih tinggi daripada 7.

Huraian

Bes boleh dianggap sebagai lawan kimia bagi asid. Tindak balas antara asid dan bes adalah dipanggil peneutralan. Bes bertindak balas dengan asid untuk menghasilkan air dan garam (bagi larutannya). Sifat-sifat bes termasuklah:

• Rasa pahit (berlawanan dengan rasa masam oleh asid dan manis oleh aldehid dan keton)
• Licin, melekit dan rasa seperti sabun pada jari
• Kaustik pada benda organik, bertindak balas dengan cergas bersama bahan berasid atan bahan yang boleh diturunkan
• Bes menukar kertas litmus merah menjadi biru

Bes adalah sedikit kurang likat berbanding air tulen, berasa pahit, dan rasa seperti sabun apabila disentuh. Ia bertindak balas dengan asid untuk menghasilkan garam.

Jenis

Bes kuat adalah bes yang terhidrolisis dengan lengkapnya, menaikkan pH larutan ke arah 14. Bes kuat, seperti juga asid kuat, menyerang tisu hidup dan mengakibatkan lecuran teruk. Ia bertindak dengan cara yang berlainan daripada asid, iaitu sementara asid kuat bersifat mengakis, bes kuat pula adalah kaustik. Bes yang larut dalam air adalah dipanggil alkali. Terdapat juga bes lemah seperti ammonia yang digunakan untuk pembersihan.

Bes dan pH

pH air (tak tulen) ialah ukuran keasidan. Dalam air tulen, kira-kira satu dalam sepuluh juta molekul bercerai menjadi ion hidronium (H₃O⁺) dan ion hidroksida (OH⁻), mengikut persamaan berikut:

2H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + OH^-(aq)

Kepekatan, diukur dalam kemolaran (M), atau mol per liter, bagi ion-ion ditunjukkan sebagai [H₃O⁺] dan [OH⁻]; hasil-hasil mereka adalah pemalar penceraian air dan adalah bernilai 10⁻¹⁴ M. pH ditakrifkan sebagai −log [H₃O⁺]; justeru itu, air tulen mempunyai pH 7. (Angka-angka ini adalah tepat pada suhu 23 °C dan berbeza sedikit pada suhu-suhu lain.)

Bes menerima ion hidronium (H₃O⁺) daripada larutan tersebut, dan menderma ion hidroksida (OH^-) kepada larutan tersebut. Tindakan-tindakan ini akan menyebabkan pengurangan dalam kepekatan ion hidronium, lalu meningkatkan pH. Sebaliknya, asid menderma ion H₃O⁺ kepada larutan dan menerima OH⁻, justeru menurunkan pH.

pH suatu larutan boleh dikira. Contohnya, 1 mol natrium hidroksida (40 g) dilarutkan dalam 1 liter air, kepekatan ion hidroksida menjadi [OH⁻] = 1 mol/l. Oleh itu [H⁺] = 10⁻¹⁴ mol/l, and pH = −log 10⁻¹⁴ = 14.

Peneutralan asid

Apabila terlarut dalam air, bes natrium hidroksida mengurai kepada ion-ion hidroksida dan ion-ion natrium:

${\mbox{NaOH}}\to {\mbox{Na}}^{+}+{\mbox{OH}}^{-}$

Hidrogen klorida juga mengurai kepada ion-ion hidronium dan ion-ion klorida dalam air:

${\mbox{HCl}}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\to {\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}+{\mbox{Cl}}^{-}.$

Apabila kedua-dua larutan dicampurkan, ion-ion H₃O⁺ dan OH⁻ bergabung untuk membentuk molekul air:

${\mbox{H}}_{3}{\mbox{O}}^{+}+{\mbox{OH}}^{-}\to {\mbox{2H}}_{2}{\mbox{O}}$

Jika kuantiti NaOH dan HCl yang sama dilarutkan, bes dan asid akan dineutralkan sepenuhnya, meninggalkan hanya NaCl, iaitu garam biasa, dalam larutan.

NaOH+HCl=NaCl+H₂O

Jika terdapatnya tumpahan asid, selalunya dicadangkan untuk menggunakan bes lemah untuk meneutralkannya, seperti soda atau putih telur. Meneutralkan tumpahan asid dengan bes kuat, seperti lai atau ammonia, boleh mengakibatkan tindak balas eksotermik yang sangat cergas, dan bes itu sendiri boleh mengakibatkan kerosakan seperti yang diakibatkan oleh tumpahan asid yang asal.

Kealkalian bahan bukan hidroksida

Kedua-dua natrium karbonat dan ammonia adalah bes, walaupun kedua-duanya tidak mengandungi kumpulan OH⁻. Ini adalah kerana kedua-dua sebatian menerima H⁺ apabila larut dalam air:

${\mbox{Na}}_{2}{\mbox{CO}}_{3}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\to 2{\mbox{Na}}^{+}+{\mbox{HCO}}_{3}^{-}+{\mbox{OH}}^{-}$

${\mbox{NH}}_{3}+{\mbox{H}}_{2}{\mbox{O}}\to {\mbox{NH}}_{4}^{+}+{\mbox{OH}}^{-}.$

Bes sebagai mangkin heterogen

Bahan bes boleh digunakan sebagai mangkin heterogen tak larut dalam tindak balas kimia. Contoh-contoh termasuklah oksida logam seperti magnesium oksida, kalsium oksida dan barium oksida, dan juga kalium fluorida pada alumina dan sesetengah zeolit. Kebanyakan logam peralihan adalah mangkin yang baik, dan kebanyakan antara itu adalah bahan bes. Mangkin bes digunakan untuk penghidrogenan, migrasi ikatan ganda dua, penurunan Meerwein-Ponndorf-Verlay, tindak balas Michael, dan banyak lagi tindakbalas-tindakbalas lain.

Lihat juga

• Teori-teori tindak balas asid-bes
• Alkali
• Asid
• Kealkalian

Pautan luar

• What is Acid and Base Theory of Acid and Base
• Acid-Base equilibrium diagrams, pH calculation and titration curves simulation and analysis - freeware