בסיס (כימיה)

בסיסים הם תרכובות שרמת החומציות (pH) שלהן בתמיסה מימית גבוהה מ-7.

לבסיס שלוש דרכי הגדרה מקובלות. דרך מרכזית היא זו: כאשר בסיס מגיב עם חומצה, מתקבלים מלח ומים. דוגמה נפוצה היא תגובת נתרן הידרוקסידי (NaOH) עם חומצת מלח (HCl), שבה נוצר מלח בישול (NaCl) ומים, ויכולה להשתחרר אנרגיה.

במגוון תגובות בסביבה מימית היונים החשובים הם יון הידרוניום (H3O+, יון מימן מחובר למולקולת מים) ויון ההידרוקסיד (OH-, יון טעון של חמצן ומימן). בדרך כלל הניסוח הנטו של תגובות סתירה הוא: H3O+ + OH- → 2 H2O.

רוב הבסיסים הם חומרים יוניים שמייצרים יוני OH- במים. יש גם בסיסים מולקולריים, כגון אמוניה (NH3). אמוניה במים תופסת פרוטון (H+) ויוצרת NH4+ ו-OH-.

דוגמאות חשובות הן נתרן הידרוקסידי (NaOH) ואמוניה (NH3).

מפלג מים בטמפרטורת החדר מפיקה מעט יוני H3O+ ו-OH-. במים מזוקקים ב-25°C ריכוז יון ההידרוניום הוא כ-10^-7 מול/ל, ולכן pH = -log[H3O+] = 7. סימון הריכוזים בסוגריים מרובעים, למשל [H3O+], מתאר מולאריות, כלומר כמה מולים של יון בליטר תמיסה.

כאשר NaOH מתמוסס במים הוא נותן Na+ ו-OH-. HCl במים נותן H3O+ ו-Cl-. אם מערבבים כמויות שוות במולים, ה-H3O+ וה-OH- מתחברים ויוצרים מים, והחומצה והבסיס מנטרלים זה את זה. במקרה של חומצות או בסיסים שנותנים יותר מאיון אחד ליחידה, צריך להתאים את כמויות המולים בהתאם. לשם חישוב כזה משתמשים לעיתים בערך שנקרא נורמליות (N), שמייצג את מספר השקילות הכימיות.

בסיסים הם חומרים שבהם ה-pH במים גדול מ-7. pH זה מספר שמראה אם משהו חומצי או בסיסי.

בסיס מגיב עם חומצה ויוצרים מלח ומים. זה נקרא סתירה. דוגמה פשוטה: NaOH (נתרן הידרוקסידי) עם HCl (חומצת מלח) יוצרים מלח שולחן (NaCl) ומים.

יון הוא חלקיק קטן עם מטען. יון הידרוניום (H3O+) הוא יון עם מטען חיובי. יון ההידרוקסיד (OH-) הוא יון עם מטען שלילי. כש-H3O+ ו-OH- נפגשים הם יוצרים מים.

דוגמאות מוכרות: NaOH ואמוניה (NH3).

במים טהורים ב-25 מעלות, אחת מתוך עשרה מיליון מולקולות נשברת לחלקים קטנים שנקראים יונים. בגלל זה pH של מים טהורים הוא 7. pH נמוך מ-7 זה חומצי. pH גבוה מ-7 זה בסיסי.

כאשר NaOH נמס במים הוא נותן יוני OH-. HCl נותן יוני H3O+. אם יש אותם מספרי מולים, הם מתאזנים ויוצרים מים ומלח. לפעמים חומר נותן יותר מיונים, ואז צריך לשים יותר ממנו כדי לאזן.