Baza (hemija)

Šablon:Kiseline i baze-hidroksidi

Baze ili lužine (grč. βάση, basé – osnova, fundament) je jedna od osnovnih kategorija hemijskih jedinjenja. Baze su u užem smislu sva jedinjenja koja u vodenim rastvorima mogu graditi hidroksidne jone (OH⁻), te tako povisiti pH vrednost rastvora. Hidroksilni joni su hemijska jedinjenja koja iz kiselina mogu preuzeti protone dajući molekule vode. Stoga je baza na neki način suprotnost kiselinama te se s njima neutralizira. U širem smislu, razni bazno-kiselinski koncepti opisuju daleko širu paletu hemijskih reakcija, koji prelaze okvire osobina hidroksidnih jona u vodi. Od posebnog značaja su koncepti po Luisu (Luisove baze i Luisove kiseline),^[1] te prema Pearsonu, koji navodi podelu na jake i slabe kiseline i baze.^[2]

Većina baza su supstance koje proizvode hidroksidne jone (OH⁻) u vodenim rastvorima, i stoga se klasifikuju kao Arenijusove base.^[3] Da bi supstanca bila klasifikovana kao Arenijusova baza, ona mora da formira hidroksilne jone u vodenom rastvoru. Arenijus je smatrao da je neophodno da baza sadrži hidroksid u svojoj strukturi. Iz tog razloga je Arenijusov model ograničen, pošto se njime ne mogu objasniti bazna svojstva amonijaka u vodenom rastvoru (NH₃), kao ni njegovih organskih derivata (amina).^[4] Isto tako postoje baze koje ne sadrže hidroksidni jon, ali ipak reaguju s vodom, što dovodi do povećanja koncentracije hidroksidnog jona.^[5] Primer toga je reakcija između amonijaka i vode, čime se formira amonijak i hidroksid.^[5] U ovoj reakciji amonijak je baza pošto on prima proton od molekula vode.^[5] Amonijak i druge baze slične njemu obično imaju sposobnost formiranja veze sa protonom usled slobodnog elektronskog para koji poseduju.^[5] U opštijoj Bronsted-Lorijevoj teoriji kiselina i baza, baza je supstanca koja može da primi jone vodonika (H⁺) — inače poznate kao protoni.

U vodi baze putem promene autojonizacione^[6] ravnoteže^[7] proizvode rastvore u kojima je koncentracija jona vodonika niža nego u čistoj vodi, i.e., voda ima pH veći od 7,0 pri standardnim uslovima. Rastvorne baze se nazivaju alkalijama, ako sadrže i kvantitativno otpuštaju OH⁻ jone. Međutim, važno je da se naglasiti da baznost nije isto što i alkalnost. Metalni oksidi, hidroksidi, i posebno alkoksidi su bazni, i kontrajoni slabih kiselina su jake baze.

Baze se mogu smatrati hemijskom suprotnošću kiselina, mada neke kiseline imaju sposobnost delovanja kao baze.^[8] Baze i kiseline se mogu videti kao suprotni koncepti zato što je dejstvo kiseline da povećava koncentraciju hidronijum jona (H₃O⁺) u vodi, dok baze redukuju njegovu koncentraciju. Reakcije između kiseline i baze se bazivaju neutralizacijom. U reakciji neutralizacije, vodeni rastvor baze reaguje sa vodenim rastvorom kiseline da proizvede rastvor vode i soli u kome je so razdvojena na njene jone. Ako je vodeni rastvor zasićen datim sonim rastvorkom, svaka dodatna količina takve soli se taloži iz rastvora.^[9]

Hemijski koncept pojma baze je uveo francuski hemičar Guillaume François Rouelle in 1754. godine.^[10][11] On je uočio da kiseline, koje su u to vreme bile uglavnom isparljive tečnosti (poput sirćetne kiseline), prelaze u čvrste soli jedino kad se kombinuju sa specifičnim supstancama. Rouelle je smatrao da takve supstance služe kao „baza“ za soli, dajući soli „konkretnu ili čvrstu formu“.^[12]

1. ↑ „IUPAC Gold Book — base”. Arhivirano iz originala na datum 2013-04-30. Pristupljeno 2013-04-18. 
2. ↑ Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. (2009). Химия. Неорганическая химия. Органическая химия. 9 класс. М.: Просвещение. ISBN 978-5-09-021-625-8. 
3. ↑ Под ред. И. Л. Кнунянца, ur. (1992). Химическая энциклопедия. 2. М: Большая Российская энциклопедия. str. 393—395. ISBN 5-85270-039-8. 
4. ↑ Chemistry, 9th Edition. Kenneth W. Whitten, Larry Peck, Raymond E. Davis, Lisa Lockwood, George G. Stanley. (2009) ISBN 0-495-39163-8. Page 363
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2 5,3} Zumdahl, Steven; DeCoste, Donald (2013). Chemical Principles (7th izd.). Mary Finch. str. 257. 
6. ↑ Geissler, P. L.; Dellago, C.; Chandler, D.; Hutter, J.; Parrinello, M. (2001). „Autoionization in liquid water”. Science 291 (5511): 2121–2124. Bibcode 2001Sci...291.2121G. DOI:10.1126/science.1056991. PMID 11251111. 
7. ↑ Eigen, M.; de Maeyer, L. (1955). „Untersuchungen über die Kinetik der Neutralisation I”. Z. Elektrochem. 59: 986. 
8. ↑ Greška u referenci: Nevaljana oznaka <ref>; nije zadan tekst za reference po imenu Gilbert
9. ↑ Zumdahl, Steven S. (2005). Chemical Principles (5th izd.). New York: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7. 
10. ↑ Franckowiak, Rémi (2002). „Les sels neutres de Guillaume-François Rouelle”. Revue d’Histoire des Sciences 55 (4): 493-532. 
11. ↑ Lemay, Pierre; Oesper, Ralph E. (1954). „The lectures of Guillaume Francois Rouelle”. The Journal of Chemical Education 31 (7): 338. DOI:10.1021/ed031p338. 
12. ↑ Jensen, William B. (2006). „The origin of the term "base"”. The Journal of Chemical Education 83 (8): 1130. Arhivirano iz originala na datum 2016-03-04. Pristupljeno 2015-06-01.