En química , hay tres definiciones de uso común de la palabra base , conocidas como bases de Arrhenius, bases de Brønsted y bases de Lewis . Todas las definiciones coinciden en que las bases son sustancias que reaccionan con los ácidos tal y como propuso originalmente G.-F. Rouelle a mediados del siglo XVIII.
En 1884, Svante Arrhenius propuso que una base es una sustancia que se disocia en solución acuosa para formar iones de hidróxido OH- . Estos iones pueden reaccionar con iones de hidrógeno (H + según Arrhenius) a partir de la disociación de ácidos para formar agua en una reacción ácido-base . Por lo tanto, una base era un hidróxido metálico como NaOH o Ca(OH) 2 . Tales soluciones acuosas de hidróxido también fueron descritas por ciertas propiedades características. Son resbaladizos al tacto, pueden tener un sabor amargo [1] y cambian el color de los indicadores de pH (p. ej., se vuelven rojospapel tornasol azul).
En el agua, al alterar el equilibrio de autoionización , las bases producen soluciones en las que la actividad de los iones de hidrógeno es menor que en el agua pura, es decir, el agua tiene un pH superior a 7,0 en condiciones estándar. Una base soluble se llama álcali si contiene y libera cuantitativamente iones OH- . Los óxidos , hidróxidos y especialmente los alcóxidos metálicos son básicos, y las bases conjugadas de ácidos débiles son bases débiles.
Las bases y los ácidos se consideran opuestos químicos porque el efecto de un ácido es aumentar la concentración de hidronio (H 3 O + ) en el agua, mientras que las bases reducen esta concentración. Una reacción entre soluciones acuosas de un ácido y una base se llama neutralización , produciendo una solución de agua y una sal en la que la sal se separa en sus iones componentes. Si la solución acuosa está saturada con un soluto de sal dado , cualquier sal adicional precipita fuera de la solución.
En la teoría ácido-base más general de Brønsted-Lowry (1923), una base es una sustancia que puede aceptar cationes de hidrógeno (H + ), también conocidos como protones . Esto incluye hidróxidos acuosos ya que OH − reacciona con H + para formar agua, por lo que las bases de Arrhenius son un subconjunto de las bases de Brønsted. Sin embargo, también existen otras bases de Brønsted que aceptan protones, como las soluciones acuosas de amoníaco (NH 3 ) o sus derivados orgánicos ( aminas ). [2] Estas bases no contienen un ion hidróxido pero, sin embargo, reaccionan con el agua, dando como resultado un aumento en la concentración de ion hidróxido.[3] Además, algunos disolventes no acuosos contienen bases de Brønsted que reaccionan conprotones solvatados . Por ejemplo, en el amoníaco líquido , NH 2 − es la especie de ion básico que acepta protones de NH 4 + , la especie ácida en este solvente.
GN Lewis se dio cuenta de que el agua, el amoníaco y otras bases pueden formar un enlace con un protón debido al par de electrones no compartidos que poseen las bases. [3] En la teoría de Lewis , una base es un donante de un par de electrones que puede compartir un par de electrones con un aceptor de electrones que se describe como un ácido de Lewis. [4] La teoría de Lewis es más general que el modelo de Brønsted porque el ácido de Lewis no es necesariamente un protón, sino que puede ser otra molécula (o ion) con un orbital vacante bajo que puede aceptar un par de electrones. Un ejemplo notable es el trifluoruro de boro (BF 3 ).