Starke Basen

Definition und Bedeutung

Starke Basen sind eine Untergruppe der Basen. In wässriger Lösung liegen sie vollständig ionisiert vor und sind deshalb starke Elektrolyte. Die Basenstärke bezieht sich dabei immer auf die wässrige Lösung, nicht auf den reinen Stoff.

Gibt man eine Base in Wasser, entsteht eine alkalische Lösung. Entscheidend für ihre Reaktivität sind vor allem die Konzentration der gebildeten Hydroxidionen und die Säurestärke des zugehörigen Säure-Base-Paares.

Protolyse in Wasser

Die Aufnahme eines Protons durch eine Base heißt Protolyse. Für eine allgemeine Base B gilt:

B + H₂O ⇌ OH⁻ + BH⁺

Bei einer starken Base liegt dieses Gleichgewicht auf der rechten Seite, also auf der Produktseite: Die Base ist vollständig protolysiert beziehungsweise ionisiert. Dabei entstehen ein negativ geladenes Hydroxidion OH⁻ und das positiv geladene Kation BH⁺. BH⁺ ist die korrespondierende Säure von B; beide bilden ein korrespondierendes Säure-Base-Paar.

Bestimmung der Basenstärke

Die Stärke einer Base lässt sich mithilfe der protochemischen Spannungsreihe beurteilen. Der pK_b-Wert beschreibt die Basenstärke, der pK_s-Wert die Säurestärke. Beide Werte zeigen, in welchem Maß eine Base bei der Gleichgewichtsreaktion mit Wasser ionisiert vorliegt. Es gilt: Je kleiner der jeweilige Wert ist, desto stärker ist die Base beziehungsweise Säure.

Sehr starke Basen besitzen einen pK_b-Wert kleiner als −0,35; starke Basen einen pK_b-Wert bis 3,75. Zu einer starken Base gehört stets eine schwache korrespondierende Säure.

Beispiele aus der Tabelle bei Standardbedingungen sind das Amidion NH₂⁻ mit pK_b = −9, das Ethanolat-Ion CH₃CH₂O⁻ mit pK_b = −1,90, das Hydroxidion OH⁻ mit pK_b = 0,00, das Sulfidion S²⁻ mit pK_b = 1,00, das Phosphat-Ion PO₄³⁻ mit pK_b = 1,64 und das Carbonat-Ion CO₃²⁻ mit pK_b = 3,60. Ammoniak NH₃ besitzt dagegen pK_b = 4,75 und wird als mittelstark eingeordnet.

Anorganische starke Basen

Die Zahl starker Basen ist im Vergleich zur Zahl schwacher Basen relativ klein. Zu den wichtigen anorganischen Vertretern gehören vor allem in Wasser gelöste Alkali- und Erdalkalihydroxide, beispielsweise Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH) und Magnesiumhydroxid (Mg(OH)₂).

Auch bestimmte Sauerstoffverbindungen sind starke Basen, darunter Phosphate (PO₄³⁻) und Carbonate (CO₃²⁻). Hinzu kommen Sulfide (S²⁻), beispielsweise in Natriumsulfid.

Organische starke Basen

Unter den organischen Basen gibt es nur wenige starke Vertreter. Einige Amine und Naphthaline können starke Basen sein. Ihre Basenstärke hängt jedoch von den weiteren Substituenten ab, die sich in der Nachbarschaft der basischen Gruppe befinden.