Base

In chimica, una base è una sostanza (in genere una molecola) che in soluzione acquosa provoca una variazione del pH aumentandone il valore, a patto che nella soluzione non vi sia alcun sistema tampone che, entro un certo limite, possa contrastare l'azione della molecola.

Una base può avere una maggiore o minore "forza" in base alla capacità che possiede di formare ioni ossidrile (OH-). Una base forte, in soluzione acquosa, si dissocia totalmente, a differenza di una base debole che, invece, genera una reazione chimica all'equilibrio.

Esistono diversi modelli sperimentali che illustrano il comportamento di una base in soluzione; questi modelli rappresentano il frutto delle analisi sperimentali compiute da diversi chimici e fisici nel corso dei decenni del XX secolo.

Definizione classica di base

Il concetto di comune percezione di base è relativamente semplice, poiché la definizione universalmente accettata è la seguente:

"Una base è una sostanza che, in soluzione, dona ioni idrossido (-OH)"

La definizione appena riportata illustra alla perfezione il comportamento di molte molecole dal carattere basico ma non spiega perché, altre molecole, pur non disponendo di gruppi ossidrili riescano a far aumentare il pH di una soluzione, qualora venissero in essa disciolte. Queste molecole, attraverso dei meccanismi indiretti, portano alla formazione di ioni ossidrili. Ad esempio, l'ammoniaca è una molecola che aumenta il pH di una soluzione pur non disponendo, nella struttura molecolare di atomi capaci di formare uno ione ossidrile.

Base secondo la teoria di Arrhenius

La definizione classica di base, coincide con le osservazioni del chimico Arrhenius, che le definì come "molecole capaci di donare gruppi ossidrili". Per questa ragione, una base, è semplicemente definita come qualsiasi molecola che, nella propria struttura, possiede un gruppo ossidrile rilasciabile in soluzione acquosa.

L'idrossido di sodio è un classico esempio di base, poichè nella sua struttura (NaOH) è presente il gruppo ossidrile.

Base secondo la teoria di Bronsted-Lowry

Nel XX secolo, due ricercatori indipendenti, Bronsted (Danimarca) e Lowry (Gran Bretagna), sebbene in diversi studi, ipotizzarono che le basi fossero degli accettori di protoni. Questa nuova visione, spiegava perché alcune molecole che, nella struttura, non possiedono gruppi ossidrili si comportano da basi.

Secondo la teoria di Bronsted e Lowry, in una qualsiasi reazione acido/base, all'interno del sistema sono presenti una base e un acido, in una coppia coniugata di basi e di acidi.

L'ammoniaca, ad esempio, è una base debole che in soluzione acquosa aumenta la concentrazione di ioni ossidrili secondo la reazione:

$$NH_{3} + H_{2}O \rightleftarrows NH_{4}^{+} + OH^{-}$$

L'ammoniaca è una base di Bronsted-Lowry poiché accetta un protone, mentre l'acqua si comporta da acido di Bronsted-Lowry. Allo stesso tempo lo ione ammonio (NH4+) si comporta da acido coniugato e l'ossidrile da base coniugata.

Reazioni tra metalli ed acqua

Le molecole che contengono un elemento classificato come metallo, in soluzione acquosa, acquisiscono un carattere basico. Gli ossidi, per questa ragione, sono definiti ossidi basici

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