Base (chemisch) is een stof die een waterstofion (H+) of proton kan accepteren van een andere stof. Volgens de Brønsted–Lowry-definitie is een base een protonacceptor: B + H+ → BH+. Volgens de Lewis-definitie is een base een deelektronenpaar-donor: een molecuul of ion met een vrij elektronenpaar kan een elektronpaar leveren aan een elektronenzuinig deeltje. Een stof kan protonen opnemen als het een negatieve lading heeft of als het molecuul een elektronegatief atoom heeft (bijvoorbeeld zuurstof, stikstof of chloor) dat rijk is aan elektronen en zo een proton kan binden. Basen vormen samen met zuren conjugate zuur-baseparen: wanneer een base een proton opneemt ontstaat het geconjugeerde zuur (BH+).

Eigenschappen van basen

  • Baserede oplossingen hebben een verhoogde concentratie hydroxide-ionen (OH−) of een groter vermogen om H+ te binden.
  • Basen voelen vaak glibberig aan en kunnen een bittere smaak hebben (maar proef nooit chemische stoffen!).
  • In oplossing geleiden basische oplossingen elektriciteit door de aanwezigheid van ionen.
  • Basen reageren met zuren in een neutralisatiereactie waarbij meestal water en een zout ontstaan: zuur + base → zout + H2O.

Sterke en zwakke basen

Een sterke base dissocieert vrijwel volledig in water en geeft veel OH−-ionen vrij. Voorbeelden zijn hydroxiden van alkalimetalen en sommige aardalkalimetalen, zoals NaOH (natriumhydroxide) en KOH (kaliumhydroxide): NaOH → Na+ + OH−. Andere sterke basen zijn Ba(OH)2 en, in voldoende oplosbaarheid, Ca(OH)2.

Een zwakke base staat slechts gedeeltelijk protonen af en bereikt een evenwicht in water. Voorbeeld: ammoniak:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−

De sterkte van een base wordt gekarakteriseerd door de basische-evenwichtsconstante Kb (of pKb). Hoe groter Kb (kleiner pKb), hoe sterker de base. De sterkte van een base en die van zijn geconjugeerde zuur zijn complementair: sterke basen hebben zwakke geconjugeerde zuren en omgekeerd.

pH en basische oplossingen

Basische oplossingen hebben een pH-waarde groter dan 7 (bij 25 °C). Let op: de exacte pH van een basische oplossing hangt sterk af van de concentratie en van de temperatuur; je kunt niet voor alle basen strikt een vaste pH-range toekennen. Voor sterke basen geldt dat een 0,1 M NaOH‑oplossing bijvoorbeeld bijna volledig dissocieert en [OH−] ≈ 0,10 M geeft, wat leidt tot pOH = 1 en pH ≈ 13 (pH + pOH = 14 bij 25 °C). Voor zwakke basen bereken je [OH−] uit Kb en de initiële concentratie (approximatie [OH−] ≈ √(Kb·C) wanneer de dissociatie klein is). Voor ammoniak (Kb ≈ 1,8·10−5) in 0,10 M oplossing geldt ongeveer [OH−] ≈ 1,3·10−3 M, pOH ≈ 2,87 en pH ≈ 11,1.

Toepassingen en voorbeelden

  • Huishoudelijke reinigers: NaOH en KOH worden gebruikt in ontstopper en ontvetters.
  • Antacida: basische verbindingen zoals Mg(OH)2 neutraliseren maagzuur.
  • Landbouw en industrie: ammoniak (NH3) is een belangrijke basische verbinding in kunstmestproductie en als grondstof.
  • Biochemie: basische groepen (zoals aminogroepen) in aminozuren en enzymen spelen een rol bij protonoverdracht en buffering.

Neutralisatie, buffers en titratie

Neutralisatiereacties tussen een zuur en een base worden gebruikt bij titraties om concentraties te bepalen. Een buffer bestaat uit een zwak zuur en zijn geconjugeerde base (of omgekeerd) en houdt de pH vrijwel constant bij toegevoegde kleine hoeveelheden zuur of base.

Veiligheid

Sterke basen zijn bijtend en kunnen ernstige chemische brandwonden veroorzaken; gebruik altijd geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen (handschoenen, veiligheidsbril, kleding) en volg veiligheidsvoorschriften bij opslag en gebruik. Bij morsen direct met veel water reinigen en medische hulp inroepen bij blootstelling aan huid of ogen.

Samengevat: basen zijn protonacceptoren of deelektronenpaar-donoren die in water vaak leiden tot een verhoogde [OH−] en een pH > 7. Hun gedrag (sterk of zwak) hangt af van hun neiging tot dissociatie en van de bijbehorende evenwichtsconstanten.