Base (chimica)

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Voce principale: reazione acido-base.

In chimica, le definizioni di acido e base hanno subìto diverse modifiche nel tempo, partendo da un approccio empirico e sperimentale fino alle più recenti definizioni, sempre più generali, legate al modello molecolare ad orbitali. Qui vengono elencate le più diffuse, in ordine cronologico.

Teoria di Arrhenius: una base è una sostanza che dissociandosi in acqua produce ioni OH^-. Un acido , invece, è una sostanza che dissociandosi in acqua produce ioni H⁺.

Rientrano in questa definizione tutti i composti che identifichiamo come basi (o alcali) nell'uso comune, sia per la loro azione irritante sui tessuti viventi (ed il tipico gusto amaro), sia per la loro capacità di far virare opportunamente sostanze indicatrici.
Sono basi secondo Arrhenius, per esempio, basi inorganiche forti come l'idrossido di sodio e l'idrossido di potassio.
La "forza" di una base, e con essa anche i suoi effetti corrosivi ed irritanti, è misurata tramite la costante di dissociazione basica.

Teoria di Brønsted-Lowry: una base è una sostanza capace di acquisire ioni H⁺ da un'altra specie chimica detta acido.

La teoria di Brønsted-Lowry estende la definizione di base a quelle sostanze di cui non è possibile o non è pratico valutare il comportamento in acqua, come de facto succede nella definizione data da Arrhenius. Introduce anche il concetto di complementarietà tra acido e base, dato che la base non è tale se non in presenza di una controparte a cui strappare uno ione H⁺, e viceversa.
L'ammoniaca, ad esempio, si comporta come una base secondo Brønsted e Lowry quando è sciolta in acqua perché è in grado di sottrarre all'acqua uno ione H⁺

NH₃ + H₂O  →  NH₄⁺ + OH^-

Secondo questa teoria non esistono quindi acidi e basi a sé stanti, ma solo coppie di acido e base coniugati. Una coppia acido/base coniugata è una coppia di specie chimiche che differiscono soltanto per uno ione H⁺. Quando un acido cede uno ione H⁺ si trasforma nella sua base coniugata; quando una base acquista uno ione H⁺ si trasforma nel suo acido coniugato.

Qualunque reazione che comporta il trasferimento di uno ione H⁺ da un acido a una base è una reazione acido-base secondo Brønsted e Lowry. Un acido può, in determinate circostanze, comportarsi da base e viceversa.

Teoria di Lewis: una base è una sostanza capace di donare un doppietto elettronico ad un'altra specie chimica (detta acido).

Simile alla teoria di Brønsted-Lowry, sostituisce al trasferimento dello ione H⁺ il trasferimento in senso inverso di un doppietto elettronico. Secondo Lewis sono quindi basi anche composti come il tricloruro di fosforo o la piridina, che presentano nella loro struttura un doppietto elettronico non condiviso che possono trasferire tramite un legame dativo ad un accettore, un acido di Lewis. Nell'esempio qui riportato, l'ammoniaca è la base ed il trifluoruro di boro è l'acido, secondo Lewis