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Base in der Chemie: Definition und Beispiele
Eine Base ist nach Brønsted ein Teilchen, das ein Proton aufnehmen kann. In Wasser entstehen durch Basen häufig Hydroxid-Ionen $\mathrm{OH^-}$; die Lösung reagiert dann basisch.
Auf dieser Seite lernst du, Basen in Reaktionen zu erkennen, sie von Laugen zu unterscheiden und ihre Stärke richtig einzuordnen.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Woran erkennst du eine basische Lösung?
Stell dir vor, du untersuchst eine unbekannte wässrige Lösung. Rotes Lackmuspapier wird blau, ein Universalindikator zeigt einen basischen Bereich oder ein pH-Meter misst unter üblichen Schulbedingungen einen Wert über 7. Diese Befunde sprechen für eine basische Lösung.
In einer basischen Lösung ist die Konzentration der Hydroxid-Ionen $\mathrm{OH^-}$ größer als die Konzentration der Oxonium-Ionen $\mathrm{H_3O^+}$.
Der pH-Wert beschreibt eine Lösung. Er zeigt nicht allein, ob der gelöste Stoff eine starke oder schwache Base ist.
Basische Lösungen dürfen niemals durch Probieren oder Berühren untersucht werden. Ein seifiges Gefühl wäre kein harmloses Erkennungszeichen: Es kann entstehen, weil die Lösung Hautfette angreift.
Wie nimmt eine Base ein Proton auf?
Ein Proton wird in Säure-Base-Reaktionen als $\mathrm{H^+}$ dargestellt. Nach dem Brønsted-Modell gibt eine Säure ein Proton ab, während eine Base dieses Proton aufnimmt. Die gekoppelte Protonenübertragung heißt Protolyse.
Base
Eine Brønsted-Base ist ein Protonenakzeptor: Sie kann ein Proton aufnehmen. Dabei entsteht ihre korrespondierende Säure.
Ammoniak zeigt diesen Vorgang besonders deutlich:
$$\mathrm{NH_3+H_2O\rightleftharpoons NH_4^++OH^-}$$
So ordnest du die Teilchen zu:
- $\mathrm{NH_3}$ nimmt ein Proton auf und ist deshalb die Base.
- $\mathrm{H_2O}$ gibt dieses Proton ab und ist deshalb die Säure.
- Aus $\mathrm{NH_3}$ entsteht $\mathrm{NH_4^+}$. Beide unterscheiden sich um genau ein Proton und bilden das Paar $\mathrm{NH_4^+/NH_3}$.
- Aus $\mathrm{H_2O}$ entsteht $\mathrm{OH^-}$. Das zweite Paar lautet $\mathrm{H_2O/OH^-}$.
Das Gleichgewichtssymbol zeigt, dass Hin- und Rückreaktion möglich sind.
Ein korrespondierendes Säure-Base-Paar besteht aus zwei Teilchen, die sich nur um ein Proton unterscheiden.
Warum sind Base und Lauge nicht dasselbe?
Eine Base wird durch ihr Reaktionsverhalten bestimmt: Sie kann ein Proton aufnehmen. Eine Lauge ist dagegen eine wässrige basische Lösung.
Natriumhydroxid löst sich in Wasser und liefert unmittelbar Hydroxid-Ionen:
$$\mathrm{NaOH\rightarrow Na^++OH^-}$$
Auf Teilchenebene ist $\mathrm{OH^-}$ die Base. Das Natrium-Ion $\mathrm{Na^+}$ nimmt an der Protonenübertragung nicht teil.
Ammoniak zeigt, warum eine Base kein Hydroxid-Ion enthalten muss. $\mathrm{NH_3}$ enthält kein $\mathrm{OH^-}$, erzeugt es aber durch die Protonenaufnahme von Wasser:
$$\mathrm{NH_3+H_2O\rightleftharpoons NH_4^++OH^-}$$
Natriumhydroxid ist ein Stoff. Löst du ihn in Wasser, erhältst du Natronlauge. Die Wörter bezeichnen also nicht dasselbe: Der Stoff bildet die wässrige Lösung.
Was bedeuten stark, schwach und konzentriert?
Basenstärke beschreibt, wie gut eine Base Protonen aufnimmt. Eine starke Base reagiert in Wasser weitgehend; bei einer schwachen Base liegen Ausgangsstoffe und Produkte gemeinsam im Gleichgewicht vor.
Die Basenstärke kann mit der Basenkonstante $K_B$ beziehungsweise dem $pK_B$-Wert beschrieben werden. Dabei gilt: Je kleiner der passende $pK_B$-Wert, desto stärker ist die Base.
Konzentration beschreibt dagegen, wie viele gelöste Teilchen sich in einem bestimmten Lösungsvolumen befinden. Durch Verdünnen sinkt die Konzentration, aber die stoffeigene Basenstärke ändert sich nicht.
Stärke ist die Neigung zur Protonenaufnahme. Konzentration ist die Teilchenmenge pro Volumen. Ein pH-Wert allein trennt diese beiden Größen nicht sicher.
Ammoniak ist eine schwache Base, weil nur ein Teil der Ammoniakteilchen mit Wasser reagiert. Natriumhydroxid liefert beim Lösen nahezu vollständig Hydroxid-Ionen. Wie hoch der pH-Wert einer konkreten Lösung ist, hängt zusätzlich von ihrer Konzentration ab.
Was geschieht bei Neutralisation?
Bei einer Neutralisation reagieren Säure und Base miteinander. In wässriger Lösung ist der entscheidende Teilchenschritt:
$$\mathrm{H_3O^++OH^-\rightleftharpoons 2H_2O}$$
Die Oxonium-Ionen der sauren Lösung übertragen Protonen auf Hydroxid-Ionen. Dadurch entstehen Wassermoleküle.
Salzsäure und Natronlauge können nach dem Stoffschema reagieren:
$$\mathrm{HCl+NaOH\rightarrow NaCl+H_2O}$$
In der Lösung liefern sie $\mathrm{H_3O^+}$ beziehungsweise $\mathrm{OH^-}$. Die übrigen Ionen $\mathrm{Na^+}$ und $\mathrm{Cl^-}$ bleiben gelöst zurück.
Für eine vollständige Neutralisation müssen die reagierenden Stoffmengen zum Reaktionsverhältnis passen. Gleiche Volumina allein genügen nicht, weil die Lösungen unterschiedlich konzentriert sein können.
Basen sicher untersuchen
Starke oder konzentrierte basische Lösungen können Haut und Augen verätzen. Trage bei Versuchen eine Schutzbrille und beachte die Anweisungen der Lehrkraft. Vermeide Spritzer, Hautkontakt und jedes Probieren. Gelangt eine Lauge auf Haut oder in die Augen, spüle sofort mehrere Minuten mit viel Wasser und informiere unverzüglich die Aufsicht.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Base
- nimmt als Brønsted-Base Protonen auf
- bildet nach Protonenaufnahme ihre korrespondierende Säure
- kann in Wasser Hydroxid-Ionen freisetzen oder erzeugen
- bildet in wässriger Lösung eine Lauge
- besitzt eine von der Konzentration unabhängige Basenstärke
- reagiert bei der Neutralisation mit einer Säure
- kann ätzend sein und wird nur mit sicheren Messmitteln untersucht
Abschluss-Check
Du kannst eine Base jetzt über die Protonenaufnahme erkennen, ihre korrespondierende Säure bestimmen und Base, Lauge, Stärke sowie Konzentration auseinanderhalten.