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 como lo propuso originalmente G.-F. Rouelle a mediados del siglo XVIII.
Svante Arrhenius propuso en 1884 que una base es una sustancia que se disocia en solución acuosa para formar iones 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 tanto, una base era un hidróxido metálico como NaOH o Ca (OH) 2 . Dichas soluciones acuosas de hidróxido también se describieron por ciertas propiedades características. Son resbaladizos al tacto, pueden tener un sabor amargo [1] y cambiar el color de los indicadores de pH (p. Ej., Se vuelven rojospapel tornasol azul).
En 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 iones OH - cuantitativamente . Los óxidos , hidróxidos y especialmente los alcóxidos de metales 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 los iones que la componen. Si la solución acuosa está saturada con un soluto de sal dado , cualquier sal adicional de este tipo se 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 amoniaco (NH 3 ) o sus derivados orgánicos ( aminas ). [2] Estas bases no contienen un ión hidróxido pero, no obstante, reaccionan con el agua, lo que aumenta la concentración del ión 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 ión 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 par de electrones donador 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, pero puede ser otra molécula (o ion) con un orbital bajo vacante que puede aceptar un par de electrones. Un ejemplo notable es el trifluoruro de boro (BF 3 ).