βάσεις

Χημικές ενώσεις που χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να διίστανται στα υδατικά διαλύματά τους δίνοντας τα υδροξύλια (ΟΗ), η συγκέντρωση των οποίων είναι ευθέως ανάλογη με την ισχύ της βάσης. Το φαινόμενο αυτό της ηλεκτρολυτικής διάστασης είναι ανάλογο με το φαινόμενο που προσδιορίζεται στα οξέα και επιβεβαιώνεται μεταξύ pH 7 και pΗ 14. Οι ανόργανες β. προκύπτουν με την προσθήκη ύδατος στα οξείδια αλκαλικών μετάλλων και μετάλλων αλκαλικών γαιών και ορίζονται ακριβέστερα με τον όρο υδροξείδια ή ένυδρα οξείδια. Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, το οξείδιο του ασβεστίου (ενεργός ή κεκαυμένη άσβεστος) ενώνεται με το ύδωρ για να σχηματίσει το υδροξείδιο του ασβεστίου (εσβεσμένη άσβεστος): CaO + Η₂Ο = Ca (ΟΗ)₂ Τα αλκαλικά μέταλλα και μερικές αλκαλικές γαίες αντιδρούν με το νερό και σχηματίζουν απευθείας τα υδροξείδια. Η αντίδραση αυτή είναι γενικά έντονη και βίαιη και συνοδεύεται με έκλυση αερίου υδρογόνου: 2Na + 2Η₂Ο = 2NaOH + Η₂ ↑ Η διαλυτότητα των β. στο νερό είναι ευθέως ανάλογη με τον βαθμό διάστασης και συνεπώς της ισχύος τους. Οι ισχυρές β., όπως π.χ. τα υδροξείδια του νατρίου και του καλίου, είναι πολύ διαλυτές στο νερό, τόσο ώστε να χρησιμοποιούνται κοινά διαλύματα που περιέχουν 400-500 γρ. υδροξειδίου κατά λίτρο, ενώ τα υδροξείδια των βαρέων μετάλλων είναι εντελώς αδιάλυτα. Οι β. μέτριας ισχύος, όπως π.χ. τα υδροξείδια του ασβεστίου και του βαρίου, είναι πολύ λίγο διαλυτές στο νερό και σχηματίζουν θολά διαλύματα, όπως το βαρίτιον ύδωρ και το γάλα της ασβέστου. Οι ισχυρές β. έχουν την ιδιότητα να απομακρύνουν τις ασθενείς β. από τα άλατά τους: αν αναμείξουμε π.χ. το υδροξείδιο του νατρίου με ένα διάλυμα χλωριούχου σιδήρου, προκύπτει υδροξείδιο του σιδήρου το οποίο ως αδιάλυτο καθιζάνει: FeCl₃+ 3 NaOH = Fe (OH)₃ + 3NaCl Τα υδροξείδια των αλκαλικών μετάλλων, που ονομάζονται κοινώς καυστικά αλκάλια και ειδικότερα υδροξείδια του νατρίου και του καλίου (αλκάλια), σε υδατικά διαλύματα ονομάζονται καυστική σόδα και καυστική ποτάσα. Ο ονομασίες αυτές προέρχονται από το γεγονός ότι οι β. αυτές έχουν καυστική δράση στους δρώντες ιστούς και υδρολύουν ταχύτατα τις πρωτεϊνικές ουσίες, σαπωνοποιούν τα λίπη και προβάλλουν ακόμα και τις κερατινοειδείς και χονδρώδεις ουσίες, αποσυνθέτοντας εντελώς τη ζώσα ύλη. Ο όρος βάση, πολύ παλιός, προέρχεται από τις παρατηρήσεις των πρώτων αλχημιστών και μελετητών, οι οποίοι παρατηρούσαν ότι πυρακτώνοντας άλατα και διάφορες ουσίες απέμενε συνήθως ένα υπόλειμμα περισσότερο ή λιγότερο αλκαλικό. Το υπόλειμμα αυτό, που φαινόταν ότι συνιστούσε τη βάση της πυρακτωθείσας ουσίας, έγινε η αφορμή να προκύψει αυτός ο όρος, που γενικά χρησιμοποιείται για όλες τις ουσίες με ανάλογα χαρακτηριστικά. Όλες οι ανόργανες β. είναι στερεές σε καθαρή κατάσταση εκτός της αμμωνίας, της αρσίνης και της φωσφίνης. Οι β. αντιδρούν με τα οξέα για να σχηματίσουν τα άλατα, σύμφωνα με το σχήμα αντίδρασης που λέγεται εξουδετέρωση, κατά την οποία οι σχηματιζόμενες ενώσεις (άλατα) είναι ουδέτερες. Πρέπει ωστόσο να παρατηρηθεί ότι μόνο τα άλατα των ισχυρών β. με ισχυρά οξέα είναι ουδέτερα, ενώ αντίθετα τα άλατα ισχυρών β. με ασθενή οξέα είναι αλκαλικά και άλατα ασθενών β. με ισχυρά οξέα είναι όξινα. Τελείως ουδέτερα (pH 7,0 ή 7,00, ανάλογα με τη θερμοκρασία) είναι π.χ. τα αλογονούχα και τα θειικά άλατα του νατρίου και του καλίου· αλκαλικά τα ανθρακικά, δισανθρακικά, βορικά και θειούχα των αλκαλικών μετάλλων· όξινα τα αλογονούχα και τα θειικά των βαρέων μετάλλων. Η αρσίνη (AsH₃) και η φωσφίνη (ΡΗ₃) είναι β. πολύ ασθενείς που συμπεριφέρονται όπως η αμμωνία· είναι και οι δύο αέριοι και η φωσφίνη σχηματίζει μερικά οξέα και, υπό ειδικές συνθήκες, τα άλατα του φωσφονίου. Είναι γνωστά το χλωριούχο φωσφόνιο (PH₄Cl), το ιωδιούχο (ΡΗ₄Ι) και το βρωμιούχο (PH₄Br). Εκτός από τις ανόργανες β. υπάρχουν και οι οργανικές, που περιλαμβάνουν τις αμίνιες, τις φωσφίνες, τις αρσίνες και τα υδροξείδια του τετραλκυλπυριτίου. Κατά τρόπο ανάλογο προς τις αμίνες, οι αρσίνες προκύπτουν από την αρσίνη με αντικατάσταση των ατόμων του υδρογόνου από οργανικές ρίζες. Ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων του υδρογόνου που αντικαθίστανται, έχουμε τις πρωτοταγείς, τις δευτεροταγείς και τις τριτοταγείς. Από τις πιο γνωστές αρσίνες είναι η διφαινυλοχλωροαρσίνη και η διφαινυλοκυανοαρσίνη, που ονομάζονται αντίστοιχα CLARK Ι και II και χρησιμοποιούνται ως χημικά όπλα για τις ερεθιστικές ιδιότητές τους. Όπως οι αρσίνες, έτσι και οι φωσφίνες μπορεί να είναι πρωτοταγείς, δευτεροταγείς ή τριτοταγείς, ανάλογα με τον βαθμό αντικατάστασης. Γενικά παρατηρείται ότι ο βαθμός διάστασης και εξ αυτού η ισχύς των αρσινών και των φωσφινών ελαττώνεται με την αύξηση του βαθμού αντικατάστασης και του ολικού ή συνισταμένου μοριακού βάρους των ριζών που τη συνιστούν. Τα υδροξείδια του τετραλκυλφωσφονίου απέκτησαν σχετικό ενδιαφέρον στον τομέα των αντικρυπτογαμικών και των συστηματικών εντομοκτόνων, προϊόντων που συνέβαλαν σημαντικά στην ανάπτυξη της οργανικής χημείας του φωσφόρου. Ανάλογα προς τα αλκαλικά παράγωγα του φωσφόρου, τα τεταρτογενή οργανικά άλατα του πυριτίου είναι αρκετά τοξικά.