Base in der Chemie: Definition und Beispiele

Eine Brønsted-Base nimmt ein Proton auf. Das Proton wird als \ce{H+} geschrieben. Die Abgabe durch eine Säure und die Aufnahme durch eine Base gehören zusammen; das heißt Protolyse.

Ammoniak nimmt ein Proton von Wasser auf:

\ce{NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}

\ce{NH3} ist hier die Base und \ce{H2O} die Säure. Die Paare \ce{NH4+}/\ce{NH3} und \ce{H2O}/\ce{OH-} unterscheiden sich jeweils um ein Proton. Der Doppelpfeil zeigt, dass auch die Rückreaktion möglich ist.

In einer basischen wässrigen Lösung überwiegen Hydroxid-Ionen gegenüber Oxonium-Ionen \ce{H3O+} (Wassermolekül mit einem zusätzlichen Proton). Rotes Lackmuspapier wird blau; auch ein Universalindikator zeigt einen basischen Bereich. Bei etwa 25 °C zeigt ein pH-Meter einen Wert über 7. Der pH-Wert beschreibt die Lösung, nicht für sich allein die Stärke der gelösten Base. Unbekannte Lösungen werden weder berührt noch probiert. Ein seifiges Gefühl kann durch Angriff auf Hautfette entstehen.

Eine Base ist über die Aufnahme eines Protons definiert. Eine Lauge ist eine wässrige basische Lösung. Natriumhydroxid ist ein Stoff. In Wasser trennt es sich in Natrium- und Hydroxid-Ionen:

\ce{NaOH -> Na+ + OH-}

Die Lösung heißt Natronlauge. Das Hydroxid-Ion ist die Base; das Natrium-Ion nimmt an der Protonenübertragung nicht teil.

Ammoniak zeigt den anderen Weg: Seine Formel enthält kein Hydroxid-Ion. Es bildet \ce{OH-} erst, indem es Wasser ein Proton entzieht. So kann auch eine Base ohne Hydroxid in ihrer Formel eine Lauge bilden.

Basenstärke beschreibt die Neigung eines Teilchens, ein Proton aufzunehmen. Ammoniak ist in Wasser eine schwache Base: Nur ein Teil der Ammoniakteilchen reagiert, und Edukte und Produkte liegen zugleich vor. Natriumhydroxid liefert beim Lösen in Wasser dagegen nahezu vollständig Hydroxid-Ionen.

Konzentration beschreibt die Menge gelöster Teilchen pro Lösungsvolumen. Beim Verdünnen mit Wasser sinkt sie; die stoffeigene Basenstärke ändert sich nicht. Der pH-Wert einer Lösung hängt auch von ihrer Konzentration ab und beweist die Basenstärke allein nicht.

Bei einer Neutralisation überträgt eine Säure ein Proton auf eine Base. Salzsäure und Natronlauge können nach diesem Stoffschema reagieren:

\ce{HCl + NaOH -> NaCl + H2O}

In Wasser liefern sie Oxonium- beziehungsweise Hydroxid-Ionen. Für diese starke Säure und Base lautet der entscheidende Teilchenschritt:

\ce{H3O+ + OH- -> 2 H2O}

Natrium- und Chlorid-Ionen bleiben gelöst. Für eine vollständige Neutralisation müssen die reagierenden Stoffmengen zum Verhältnis der Gleichung passen. Gleiche Volumina reichen bei unterschiedlichen Konzentrationen nicht.

Natronlauge verätzt schon ab etwa 2 % (rund 0,5 mol/L) Haut und Augen; auch verdünnte Laugen werden nur mit Schutzbrille und nach Anweisung der Lehrkraft verwendet. Eine verdünnte Lauge ist nicht automatisch ungefährlich. Lösungen werden mit geeigneten Messmitteln untersucht, nie durch Probieren oder Berühren. Bei Spritzern auf die Haut sofort ausgiebig mit Wasser spülen und die Lehrkraft informieren. Gelangt Lauge ins Auge, sofort mindestens 10 Minuten bei geöffnetem Lid mit fließendem Wasser spülen, die Lehrkraft informieren und umgehend ärztliche Hilfe holen. Die beschriebenen Beobachtungen sind keine Aufforderung, unbekannte Lösungen selbst zu testen.