La définition la plus restrictive d'une base est la définition d'Arrhenius, qui décrit une base comme une substance qui produit des ions hydroxyde dans l'eau. L'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de calcium et l'hydroxyde de potassium sont des exemples de bases qui répondent à cette définition. La force d'une base est souvent mesurée en termes d'un nombre appelé Kb.
Équilibre
Lorsque la base Arrhenius se dissout, ses molécules commence à réagir avec les molécules d'eau, en ions hydrogène à laisser des ions hydroxyde. Une molécule de la base Arrhénius qui a accepté un ion hydrogène est maintenant un acide conjugué. En même temps, cependant, les ions hydroxyde commencent à réagir avec les molécules d'acide conjugué, en ions hydrogène d'eux. Ces deux réactions sont inversées par rapport à l'autre. La solution atteint rapidement un équilibre où les deux réactions avant et arrière sont en cours d'exécution à la même vitesse, de sorte que le pH cesse de changer.
Base de Dissociation Constant
L'équilibre pourrait favoriser soit réactifs (base et eau) ou des produits (hydroxyde et de l'acide conjugué). Plus la réaction favorise les produits, plus la base. La constante de dissociation de base ou Kb est une constante d'équilibre d'une base dans l'eau à une température donnée. Une plus grande Kb signifie que la base est forte parce que l'équilibre atteint dans l'eau favorise plus fortement les produits (hydroxyde et acide conjugué).
Entropie et enthalpie
La réaction entre l'eau et une base Arrhenius peut soit libérer ou absorber de l'énergie. La quantité d'énergie libérée ou absorbée est appelée la chaleur de réaction. La réaction peut également modifier l'entropie du système, où l'entropie est une mesure du nombre de façons les composants du système peuvent être disposés de façon à donner le même état observé. L'enthalpie de réaction moins les temps de la température de l'entropie de réaction vous donne la libre énergie norme Gibbs de la réaction, que vous pouvez utiliser pour calculer mathématiquement la constante de dissociation de base. Par conséquent, la libre plus d'énergie négative Gibbs de la réaction pour la réaction de base eau-Arrhenius, plus la base.
Structure
Vous pouvez souvent obtenir une idée approximative de la force de base organique sera à partir de la structure de la molécule, sans avoir à calculer le Kb directement. Le plus stable l'acide conjugué, plus la base. De nombreuses bases organiques sont des molécules qui contiennent un groupe amine (-NH2). La paire d'électrons libres sur l'amine peuvent être donnés à un ion hydrogène à partir d'une molécule d'eau. Des groupes liés à l'atome d'azote qui agissent en tant que donneurs d'électrons aident à stabiliser la charge positive qui en résulte quand elle prend un proton. Par conséquent, avec une base organique, la nature des groupes liés à l'atome d'azote de déterminer comment il sera forte.