a kémiában a bázis olyan anyag, amely protonokat vagy bármilyen kémiai vegyületet képes elfogadni, amely hidroxidionokat (Oh-) eredményez oldatban. Azt is gyakran nevezik olyan anyagnak, amely savval reagálhat savas tulajdonságainak csökkentésére vagy semlegesítésére, a mutatók színének megváltoztatására (pl. kapcsolja piros lakmuszpapír kék), úgy érzi, csúszós tapintású, amikor az oldat, íze keserű, reagálnak savakkal alkotnak sók, és elősegítik bizonyos kémiai reakciók (például bázis katalízis). Példa az egyszerű bázisok nátrium-hidroxid és ammónia. Nátrium-hidroxid (NaOH), más néven marószóda vagy lúg, vízben disszociálódik hidroxidionok (OH -) és nátriumionok (Na+) formájában.

a bázisoknak számos gyakorlati felhasználásuk van, ezek közül több gyakran megtalálható az otthonban. A háztartási ammónia ismerős tisztítószer. A lúg az eltömődések és a lefolyók tisztítására szolgál. A kálium-hidroxidot, más néven maró kálium-hidroxidot lágy szappan készítésére használják, amely könnyedén oldódik vízben. A vízben lévő magnézium-hidroxidot (más néven magnézia tejét) savkötőként vagy hashajtóként használják.

alkáli és bázis

a fogalmak eredete

az “alkáli” kifejezés az al qalīy arab szóból származik, ami azt jelenti, hogy “a kalcinált hamu.”Ezeket a növényi hamut olyan tulajdonságoknak tekintették,mint például a savak hatásának megfordítására és mosószer-teljesítményre való képesség. Így az alkáliát eredetileg egy sav antitézisének tekintették. A sav-és alkáli reakcióból származó sók képződése arra a következtetésre vezetett, hogy a sók két ellentétes természetű összetevőből származhatnak.

mégis, nem minden nem savas összetevő rendelkezik lúgos tulajdonságokkal. Ilyenek például a nehézfémek oxidjai és hidroxidjai. Ezért született az “alap” fogalma. Ezt a koncepciót először Guillaume François Rouelle francia kémikus vezette be 1754-ben. Megjegyezte—hogy a savak-amelyek akkoriban többnyire illékony folyadékok voltak, például ecetsav—csak akkor váltak szilárd sókká, ha bizonyos anyagokkal kombinálják. Ezek az anyagok konkrét alapot képeztek a só számára, innen a név.

A bázis és az alkáli

az “alap” és az “alkáli” kifejezéseket gyakran egymással felcserélve használják, mivel a leggyakoribb bázisok a lúgok. Gyakori, hogy “a talaj lúgosságának méréséről” beszélünk, amikor valójában a pH (bázis tulajdonság) mérése. Hasonlóképpen, bázisok, amelyek nem lúgok, mint például az ammónia, néha tévesen nevezik lúgos.

vegye figyelembe, hogy nem az alkálifémek által alkotott összes vagy akár a legtöbb sók lúgosak; ez a megnevezés csak azokra a sókra vonatkozik, amelyek alapvetőek.

míg a legtöbb elektropozitív fémoxid alapvető, csak az oldható alkálifém és alkáliföldfém-oxidok nevezhetők helyesen lúgoknak.

az alkálifémnek mint alkálifém vagy alkáliföldfém alapsójának ez a meghatározása tűnik a leggyakoribbnak, a szótári meghatározások alapján, azonban az alkáli kifejezés egymásnak ellentmondó definíciói léteznek. Ezek közé tartozik:

• bármely bázis, amely víz oldható, Farlex, 2008. 2008. Április 8.</ref> ezt pontosabban Arrhenius bázisnak nevezik.
• egy bázis oldata vízben.

A savak és bázisok meghatározása

a savak és bázisok kiegészítő párokat alkotnak, ezért meghatározásaikat együttesen kell figyelembe venni. A definitonok három közös csoportja létezik: az Arrhenius, a Brønsted-Lowry és a Lewis definíciók, az általánosság növelése érdekében.

• Arrhenius: e meghatározás szerint a sav olyan anyag, amely vízben oldva növeli a hidrónium-ion (H3O+) koncentrációját, míg a bázisok olyan anyagok, amelyek növelik a hidroxidionok koncentrációját (OH -). Ez a meghatározás a savakat és bázisokat olyan anyagokra korlátozza, amelyek vízben oldódhatnak. 1800 körül sok francia vegyész, köztük Antoine Lavoisier, helytelenül hitte, hogy minden sav oxigént tartalmaz. Valójában a modern német oxigén szó a Sauerstoff (lit. savanyú anyag). Az angol kémikusok, köztük Sir Humphry Davy, ugyanakkor úgy vélték, hogy minden sav hidrogént tartalmaz. Svante Arrhenius svéd kémikus ezt a hitet használta a sav meghatározásának kifejlesztésére.
• Brønsted-Lowry: E meghatározás szerint a sav proton (hidrogénmag) donor, a bázis pedig proton (hidrogénmag) akceptor. Azt mondják, hogy a sav disszociálódik a proton adományozása után. A savat és a megfelelő bázist konjugált sav-bázis pároknak nevezzük. Brønsted és Lowry megfogalmazta ezt a meghatározást, amely nem tartalmazza az Arrhenius definícióban a vízben oldhatatlan anyagokat.
• Lewis: e meghatározás szerint a sav elektron-pár akceptor, a bázis pedig elektron-pár donor. (Ezeket gyakran nevezik” Lewis-savaknak “és” Lewis-bázisoknak”, illetve elektrofileknek és nukleofileknek a szerves kémiában; a Lewis-bázisok szintén ligandumok a koordinációs kémiában.) A Lewis-savak közé tartoznak azok az anyagok, amelyek nem tartalmaznak átruházható protonokat(azaz H+ hidrogénionokat), mint például a vas (III)-klorid, ezért a sav Lewis-definíciója szélesebb körben alkalmazható, mint a Brønsted-Lowry meghatározás. A Lewis-definíció molekuláris orbitális elmélettel is magyarázható. Általában egy sav kaphat egy elektron pár a legalacsonyabb üres orbitális (LUMO) a legmagasabb elfoglalt orbitális (HOMO) a bázis. Ez azt jelenti, hogy a bázisból származó HOMO, a savból származó LUMO pedig egy kötődő molekuláris orbitává alakul. Ezt a meghatározást Gilbert N. Lewis fejlesztette ki.

Általános tulajdonságok

Néhány általános tulajdonságai bázisok közé:

• Íz: Keserű íz (szemben a savanyú íz a savak, édes aldehidek, valamint ketonok)
• Touch: Nyálkás, vagy szappanos érzem, az ujjak
• Reakciókészség:Maró a szerves anyagok reagál erőszakosan savas vagy redukálható anyagok
• Elektromos vezetőképesség: Vizes oldatok vagy olvadt bázisok szétválasztani az ionok, valamint az elektromos áramot
• teszt: Bázisok viszont piros lakmusz papír kék.

kémiai jellemzők

bázisok ionizációs állandó és pH

általános egyenlet írható a H + ionok vízből történő elfogadására egy molekuláris bázissal, B-vel, hogy konjugált savat, BH+ – t képezzen.

B(aq) + H2O(l) ⇌ BH+(aq) + OH-(AQ)

K b = ⋅ {\displaystyle K_{b}={\cdot \over}}}akkor, K B = ⋅ {\displaystyle k_{B}={\cdot \over}}}

az egyensúlyi konstans KB-t bázisionizációs állandónak is nevezik. Ez arra a reakcióra utal, amelyben egy bázis konjugált savat képez a H+ ion eltávolításával a vízből.

a (tisztátalan) víz pH-ja a savasság mértéke. Tiszta vízben körülbelül tízmillió molekula disszociál hidroniumionokká (H3O+) és hidroxidionokká (OH−) a következő egyenlet szerint:

2H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + OH-(AQ)

egy bázis elfogadja (eltávolítja) a hidroniumionokat (H3O+) az oldatból, vagy hidroxidionokat (OH-) ad az oldathoz. Mindkét művelet csökkenti a hidrónium− ionok koncentrációját, így növeli a pH-t. ezzel szemben egy sav H3O+ ionokat adományoz az oldatnak, vagy elfogadja az OH-t, ezáltal csökkentve a pH-t.

például, ha 1 liter vízben 1 mól nátrium-hidroxidot (40 g) oldunk, akkor a hidroxidionok koncentrációja = 1 mól/L. ezért = 10-14 mól/L, pH = −log 10-14 = 14.

a bázikus konstans vagy pKb a bázikusság mércéje, és a PKA-hoz kapcsolódik a PKA + PKB = 14 egyszerű kapcsolat.

Báziserősség

az “erős bázis” az, amely teljesen hidrolizál, savakat deprotonál sav-bázis reakcióban, így az oldat pH-ját 14-re emeli. A körülbelül 13-nál nagyobb pH-értékű vegyületeket erős bázisoknak nevezik. Az erős bázisok, mint az erős savak, megtámadják az élő szöveteket, és súlyos égési sérüléseket okoznak. Másképp reagálnak a bőrre, mint a savak, míg az erős savak korrozívak, azt mondjuk, hogy az erős bázisok maró hatásúak. Az erős bázisok gyakori példái az alkálifémek és alkáliföldfémek hidroxidjai, mint például a NaOH és a Ca(OH)2. A nagyon erős bázisok víz hiányában még nagyon gyengén savas C-H csoportokat is képesek deprotonálni.A szuperbázisok a különösen bázikus vegyületek egy csoportja, a szigonybázisok pedig az erős bázisok speciális osztálya, gyenge nukleofilitással.

Példa, Erős Bázisok (- Hidroxid vegyületek) csökkenő erőt:

• Kálium-hidroxid (KOH)
• Bárium-hidroxid (Ba(OH)2)
• Cézium-hidroxid (CsOH)
• Nátrium-hidroxid (NaOH)
• a Stroncium-hidroxid (Sr(OH)2)
• Kalcium-hidroxid (Ca(OH)2)
• Lítium-hidroxid (LiOH)
• Rubídium-hidroxid (RbOH)

A kationok ezek az erős bázisok jelenik meg a csoportok 1. 2. a periódusos rendszer (alkáli, valamint alkáli földfémek).

még erősebb bázisok:

• nátrium-hidrid (NaH)
• lítium-diizopropilamid (LDA) (C6H14LiN)
• nátrium-amid (NaNH2)

a “gyenge bázis” az, amely oldatban nem teljesen ionizál. Amikor egy bázis ionizálódik, hidrogénionot vesz fel a körülötte lévő vízből, hátrahagyva egy OH-iont. A gyenge bázisok magasabb H+ koncentrációval rendelkeznek, mint az erős bázisok. A gyenge bázisok ugyanúgy léteznek a kémiai egyensúlyban, mint a gyenge savak. Az Alapionizációs konstans Kb jelzi az alap szilárdságát. A nagy Kbs erősebb bázisokhoz tartozik. A bázis pH-ja nagyobb, mint 7 (ahol 7 a semleges szám; 7 alatt egy sav), általában 14-ig.A gyenge bázis gyakori példája az ammónia, amelyet tisztításra használnak.

gyenge bázisok példái:

• alanin (C3H5O2NH2)
• ammónia (víz) (NH3 (NH4OH)))

Dimetilamin (((CH3) 2NH)

• etilamin (C2H5NH2)
• glicin (c2h3o2nh2)
• hidrazin (C2h5nh2) n2h4)
• metilamin (ch3nh2)
• trimetilamin ((CH3) 3N)

sav – bázis semlegesítés

a bázisok a savak kémiai ellentétének tekinthetők. A sav és a bázis közötti reakciót semlegesítésnek nevezzük. A bázisokat és savakat ellentéteknek tekintik, mivel egy sav hatása a hidrónium-ion (H3O+) koncentrációjának növelése a vízben, ahol bázisok csökkentik ezt a koncentrációt. A bázisok savakkal reagálnak sók és víz előállítására.

a sói pozitív ion a bázisból származik, negatív ionja a savból származik.Figyelembe véve a fém-hidroxid, mint a bázis az általános reakció:

HX(aq) + MOH(aq) → MX(aq) + HOH (l) sav-bázis só víz

erős bázisok és erős savak sói

egy erős sav HCl (sósav) erős bázis NaOH (nátrium-hidroxid) reakcióba lép, hogy NaCl (só = nátrium-klorid) és víz alakuljon ki. Ha a sav és a bázis mennyisége megfelelő sztöchiometriai arányban van, akkor a reakció teljes semlegesítésen megy keresztül, ahol a sav és a bázis egyaránt elveszíti saját tulajdonságait.

HCL (aq) + NaOH(aq) → NaCl(AQ) + H2O(l) erős sós vízsavbázis

erős bázisok és gyenge savak sói

erős bázis NaOH (nátrium-hidroxid) hozzáadva egy gyenge savhoz CH3COOH (ecetsav) 1L oldatban, NaCH3COO (nátrium-acetát) és vizet képezve.

CH3COOH (AQ) + NaOH(aq) → nach3coo (aq) + H2O(l) gyenge gyenge sós víz savbázis

gyenge bázisok és erős savak sói

a gyenge bázisok erős savakkal reagálnak savas sóoldatok kialakítására. A gyenge bázis konjugált savja meghatározza annak pH-ját. Például NH3 (ammónia) hozzáadásra kerül a HCl-hez (sósav), hogy NH4Cl-t (ammónium-kloridot) képezzen.

NH3 (AQ) + HCl(aq) → NH4Cl(AQ) gyenge erős só bázis sav

amint a só képződik reagál vízzel, ami enyhén savas oldatot.

Sók gyenge bázisok, valamint a gyenge savak

Só megoldásokat tartalmazó savas kation, alapvető anionok például NH4F (ammónium-fluorid) legyen két lehetséges reakciók:

NH4+(aq) + H2O(l) ↔ H3O+(aq) + NH3(aq) Ka(NH4+) = 5,6 x 10-10 F-(aq) + H2O(l) ↔ HF(aq) + OH-(aq) Kb(F) = 1.4 x 10-11

mivel Ka (NH4+) > Kb (F-), az ammónia vízzel való reakciója kedvezőbb. Ezért a kapott oldat enyhén savas.

lúgok

Alkáli sók

a legtöbb bázikus sók alkáli sók, amelyek közül gyakori példák:

• nátrium-hidroxid (gyakran nevezik “marószóda”)
• kálium-hidroxid (gyakran nevezik “hamuzsír”)
• lúg (általános kifejezés, vagy az előző két, vagy akár egy keverék)
• kalcium-karbonát (néha az úgynevezett “szabad meszet”)
• magnézium-hidroxid példa egy tipikus alkáli: ez egy gyenge bázis (által nem észlelt fenolftalein is) kevéssé oldódik vízben.

lúgos talaj

a 7,4-nél magasabb pH-értékkel rendelkező talajt általában lúgosnak nevezik. Ez a talaj tulajdonság természetesen előfordulhat az alkáli sók jelenléte miatt. Bár egyes növények inkább a kissé alapos talajt részesítik előnyben (beleértve a zöldségeket, például a káposztát és a takarmányt, mint a buffalograss), a legtöbb növény inkább az enyhén savas talajt részesíti előnyben (pH 6,0-6,8 között), a lúgos talajok pedig problémákat okozhatnak.

Alkáli tavak

az alkáli tavakban (egyfajta sós tó) a párolgás koncentrálja a természetben előforduló alkáli sókat, gyakran enyhén bázikus sót alkotva egy nagy területen.

példák alkáli tavak:

• Redberry Lake, Saskatchewan, Kanada.
• Tramping Lake, Saskatchewan, Kanada.

A nem-hidroxidok lúgossága

mind a nátrium-karbonát, mind az ammónia bázis, bár ezen anyagok egyike sem tartalmaz OH-csoportokat. Ennek oka az, hogy mindkét vegyület elfogadja a H+ – ot vízben oldva:

Na2CO3 + H2O → 2 Na + + HCO3 – + OH-NH3 + H2O → NH4 + + OH –

heterogén katalizátorként a bázisok

az alapanyagok oldhatatlan heterogén katalizátorokként használhatók kémiai reakciókhoz. Ilyenek például a fémoxidok, mint például a magnézium-oxid, a kalcium-oxid és a bárium-oxid, valamint a kálium-fluorid alumínium-oxidon és néhány zeoliton. Az átmeneti fémek nagy része jó katalizátorokat készít, amelyek közül sok alapanyagot képez. Az alapvető katalizátorokat hidrogénezésre, kettős kötések vándorlására, a Meerwein-Ponndorf-Verlay redukcióban, a Michael-reakcióban és sok más reakcióban alkalmazták.

gyakorlati Alapkémia

az iparágakban történő felhasználásuk mellett a bázisoknak számos alkalmazásuk van az otthon körül. Az antacidokat a gyomor savasságának semlegesítésére használják; a kertészek olyan bázisokat használnak, mint a mész (Cao), hogy a talaj alaposabb legyen. Az enyhe bázisok mindent megtisztítanak az ételektől, a ruháktól a járművekig és a családi kutyáig.

a gyomor savasságának semlegesítése

az antacid olyan bázis, amelyet a felesleges gyomorsav semlegesítésére használnak. Az ajánlott adag a gyomorsav néhány, de nem mindegyikének semlegesítéséhez szükséges bázis mennyisége.

egyes savkötők sav – bázis kémiája:

Compound	Chemical Formula	Chemical Reaction
Aluminum hydroxide	Al(OH)3	Al(OH)3(s) + 3 HCl(aq) —–> AlCl3(aq) + 3 H2O(l)
Calcium carbonate	CaCO3	CaCO3(s) + 2 HCl(aq) —–> CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Magnesium carbonate	MgCO3	MgCO3(s) + 2 HCl(aq) —–> MgCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Magnesium hydroxide	Mg(OH)2	Mg(OH)2(s) + 2 HCl(aq) —–> MgCl2(aq) + 2 H2O(l)
Sodium bicarbonate	NaHCO3	NaHCO3(aq) + HCl(aq) —–> NaCl(aq) + H2O(l) + CO2(g)

Household Cleaners

Most cleaning compounds such as dishwashing detergents, scouring powders, laundry detergents, and oven cleaners are basic. Sok évtizeddel ezelőtt házi lúg szappant használtak a ruhák, valamint az emberek bőrének tisztítására. A legközelebbi dolog a lúg szappanhoz, amelyet ma látunk, a mosogatószer. Nagyon kemény takarítási munkák az otthon körül kémiailag agresszív tisztítószereket igényelnek. Nagyon alapvető tisztítószereket használnak, hogy megszabaduljanak a szennyeződésektől, zsíroktól vagy foltoktól. A lefolyó – és sütőtisztítók a pH-spektrum másik végén vannak, pH-értéke 12 vagy annál magasabb. Ezek általában tartalmaznak egy erős bázis, mint a NaOH, hogy reagál a zsírok, zsír, hogy egy oldható szappan. Minden erősen alapvető megoldás, mind a laborban, mind az otthonokban veszélyes, és mindig óvatosan kell kezelni.

Lásd még:

• sav-bázis reakció elméletek
• acid

Megjegyzések

• Brown, Theodore E., H. Eugene LeMay és Bruce e Bursten. Kémia: a központi tudomány (10.kiadás). Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2005. ISBN 0131096869
• Corwin, C. H. Introduction Chemistry Concepts & Connections (3rd ed.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2001. ISBN 0130874701
• McMurry, J., and R. C. Fay. Kémia (4. Szerk.). Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall, 2004. ISBN 0131402080
• Moore, J. W., C. L. Stanitski, and P. C. Jurs. Kémia A Molekuláris Tudomány. New York: Harcourt College, 2002. ISBN 0030320119
• Oxlade, Chris. Savak és bázisok(vegyi anyagok). – Heinemann Könyvtár, 2002. ISBN 1588101940

All links retrieved May 13, 2016.

• CurTiPot-Acid-Base egyensúlyi diagramok, pH számítás és titrálás görbék szimuláció és elemzés-freeware