Βάσεις

Οι βάσεις είναι ουσίες που δίνουν ένα ζεύγος των ηλεκτρονίων σθένους τους έτσι ώστε να μπορεί να σχηματιστεί ένας δεσμός. Είναι στη φύση τους χημικά αντίθετα με τα οξέα.

Έννοια της βάσης

Μια βάση μπορεί να οριστεί ως μια χημική ουσία που δέχεται πρωτόνια, δωρίζει τα ηλεκτρόνια της ή οδηγεί στην απελευθέρωση των ιόντων υδροξειδίου (OH–) όταν προστίθενται σε ένα υδατικό διάλυμα. Εμφανίζει την ικανότητα να εισέρχεται στο κέλυφος σθένους ενός άλλου ατόμου και να δέχεται έναν δεσμό ζεύγους ηλεκτρονίων.

Μια βάση εμφανίζει πολλές ιδιότητες που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίησή τους από άλλες χημικές ουσίες.

• Μπορεί να φαίνονται ολισθηρά στην αφή, μπορεί να έχουν πικρή γεύση, να σχηματίζουν άλατα κατά την αντίδραση με οξέα και να λειτουργούν ως καταλύτες σε ορισμένες αντιδράσεις.
• Δεν έχουν όλα τα στοιχεία άτομα με την ικανότητα να παρέχουν σε ένα μόριο βασικές ιδιότητες.
• Οι βάσεις διαφέρουν σημαντικά από τα οξέα, καθώς μπορούν να δεχτούν αντί να απελευθερώσουν ιόντα υδρογόνου.
• Όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση ελεύθερου υδρογόνου σε ένα διάλυμα, τόσο πιο όξινο είναι και τόσο χαμηλότερη είναι η τιμή του pH.

Ορισμός βάσης

Οι βάσεις μπορούν να εξηγηθούν και να οριστούν με τρεις τρόπους:

• Η θεωρία των βάσεων του Arrhenius
• Βάση Bronsted-Lowry
• Βάση Lewis  

Η θεωρία των βάσεων του Arrhenius

• Σύμφωνα με τον Svante August Arrhenius , Σουηδός επιστήμονας, οι βάσεις είναι ουσίες που όταν διαλύονται στο νερό, αυξάνουν τη συγκέντρωση ιόντων ΟΗ-.
• Ένα από τα δυνατά σημεία αυτής της θεωρίας είναι ότι είναι επιτυχής στην εξήγηση της αντίδρασης μεταξύ οξέων και βάσεων που οδηγεί σε άλατα και νερό.
• Ένας σημαντικός περιορισμός των ορισμών των οξέων και βάσεων του Arrhenius είναι ότι δεν εξηγούν πώς ουσίες που δεν έχουν ιόντα υδροξειδίου, όπως NO2– και F–, σχηματίζουν βασικά διαλύματα όταν διαλύονται στο νερό .

Βάση Bronsted-Lowry

• Η θεωρία Bronsted-Lowry ορίζει μια βάση ως δέκτη πρωτονίου ή ως δέκτη ιόντων Η+).
• Οι βάσεις από Bronsted δέχονται πρωτόνια από το νερό (τον διαλύτη) για να σχηματίσουν ιόντα υδροξειδίου.
• Ένας σημαντικός περιορισμός αυτής της θεωρίας είναι ότι δεν είναι σε θέση να εξηγήσει πώς οι ενώσεις που δεν διαθέτουν υδρογόνα, όπως το BF3 και το AlCl3, παρουσιάζουν όξινες ιδιότητες.

Βάση Lewis

• Μια βάση Lewis ορίζεται ως μια ουσία που έχει ένα μόνο ηλεκτρόνιο και επομένως μπορεί να λειτουργήσει ως δότης ζεύγους ηλεκτρονίων.
• Στον ορισμό της για τα οξέα και τις βάσεις, αυτή η θεωρία δεν περιλαμβάνει το άτομο υδρογόνου.
• Η πυρηνοφιλία είναι ιδιότητα των βάσεων Lewis.
• Αυτή η ιδέα παρέχει λίγες πληροφορίες σχετικά με την αντοχή του οξέος και της βάσης.
• Ένα από τα μειονεκτήματα της θεωρίας είναι ότι δεν εξηγεί αντιδράσεις οξέος-βάσης που δεν καταλήγουν στο σχηματισμό ομοιοπολικού δεσμού συντεταγμένων.

Χαρακτηριστικά και ιδιότητες των βάσεων

Οι ενώσεις βάσης εμφανίζουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Τα υδατικά διαλύματα βάσης διασπώνται σε ιόντα που αγώγουν ηλεκτρισμό.
• Οι συμπυκνωμένες και ισχυρές βάσεις έχουν καυστικό χαρακτήρα και αντιδρούν βίαια με οξέα και οργανική ύλη.
• Με δείκτες pH, οι βάσεις αντιδρούν με προβλέψιμους τρόπους. Το χαρτί λακκούβας γίνεται μπλε, το πορτοκαλί μεθυλίου γίνεται κίτρινο και η φαινολοφθαλεΐνη γίνεται ροζ όταν εκτίθεται σε μια βάση.
• Υπό την παρουσία μιας βάσης, το μπλε της βρωμοθυμόλης παραμένει μπλε.
• Το pH ενός βασικού διαλύματος υπερβαίνει το 7.
• Οι βασικές ενώσεις είναι πικρές στη γεύση και έχουν σαπουνάδα.
• Οι βασικές ενώσεις φέρουν ηλεκτρισμό όταν διαλύονται σε υγρό.
• Ιόντα ΟΗ απελευθερώνονται όταν οι βασικές ενώσεις διαλύονται στο νερό.

Ισχυρή βάσης

Όπως τα οξέα, οι βάσεις μπορούν επίσης να διαφοροποιηθούν ανάλογα με το βαθμό διάστασής τους στο νερό και την αντίδρασή τους σε αυτό.

Υπάρχουν δύο τύποι βάσεων:

• Ισχυρές βάσεις
• Αδύναμες βάσεις

Μια ισχυρή βάση είναι μια ένωση που μπορεί να αφαιρέσει ένα πρωτόνιο (Η+) από ένα πολύ ασθενές οξύ ή να το διασπάσει πλήρως στα ιόντα του στο νερό. Το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) και το υδροξείδιο του καλίου είναι δύο παραδείγματα ισχυρών βάσεων (KOH).

Μια ασθενής βάση είναι μια ένωση που δεν διαλύεται πλήρως ή μόνο διασπάται σε μια πολύ ελάχιστη συγκέντρωση. Μια αδύναμη βάση διασπάται μερικώς στο νερό. Το υδατικό διάλυμά του περιέχει τόσο την ασθενή βάση όσο και το συζυγές οξύ του. Ένα παράδειγμα ασθενούς βάσης είναι το NH4OH.

Συμπέρασμα

Ο όρος «βάση» έχει οριστεί με διάφορους τρόπους, ανάλογα με τις ιδιότητές του. Όταν ιονίζονται, οι βάσεις παράγουν ιόντα υδροξειδίου, σύμφωνα με τον Arrhenius. Σύμφωνα με την εξήγηση Lowry, ένα οξύ δίνει ένα πρωτόνιο και μια βάση δέχεται τα πρωτόνια.