Base (hóa học)

Cấu trúc hình thành chính của ammoniac, một trong những loại base được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới.
Chú thích:
H: Hydro
N: Nitơ
Xà phòng là base yếu được tạo thành do phản ứng của acid béo với natri hydroxide hoặc kali hydroxide.
Trong hóa học, có ba định nghĩa được sử dụng phổ biến cho từ base (thường được phiên âm là bazơ), được gọi là base Arrhenius, base Brønsted và base Lewis. Tất cả các định nghĩa này đều đồng ý rằng base là những chất phản ứng với acid như đề xuất ban đầu của G.-F. Rouelle vào giữa thế kỷ 18.
Năm 1884, Svante Arrhenius đề xuất rằng base là một chất phân ly trong dung dịch nước để tạo thành các ion hydroxide OH-. Các ion này có thể phản ứng với các ion hydro (H+ theo Arrhenius) từ sự phân ly của acid để tạo thành nước trong phản ứng acid - base. Do đó, base là một hydroxide kim loại như NaOH hoặc Ca(OH)2. Các dung dịch hydroxide trong nước như vậy cũng được mô tả bằng một số tính chất đặc trưng. Chúng trơn khi chạm vào, có thể có vị đắng  và thay đổi màu sắc của chất chỉ thị pH (ví dụ: giấy quỳ đỏ bị chuyển sang màu xanh).
Trong nước, bằng cách thay đổi cân bằng tự ion hóa, các base tạo ra các dung dịch trong đó độ hoạt động của ion hydro thấp hơn trong nước tinh khiết, tức là nước có pH cao hơn 7,0 ở điều kiện tiêu chuẩn. Một base hòa tan được gọi là kiềm nếu nó chứa và giải phóng các ion OH- về mặt định lượng. Oxide kim loại, hydroxide và đặc biệt là ankoxide là base, và base liên hợp của acid yếu là base yếu.
Base và acid được coi là đối lập hóa học vì tác dụng của acid là làm tăng nồng độ hydronium (H3O+) trong nước, trong khi base làm giảm nồng độ này. Phản ứng giữa các dung dịch nước của một acid và một base được gọi là phản ứng trung hòa, tạo ra một dung dịch nước và một muối trong đó muối phân tách thành các ion thành phần của nó. Nếu dung dịch nước bão hòa với một chất tan muối nhất định, thì bất kỳ muối nào khác như vậy sẽ kết tủa ra khỏi dung dịch.
Theo lý thuyết base-acid-Brønsted-Lowry tổng quát hơn (1923), một base là một chất có thể chấp nhận các cation hydro (H +) —còn gọi là proton. Điều này bao gồm các hydroxide trong nước vì OH- phản ứng với H+ để tạo thành nước, do đó các base Arrhenius là một tập hợp con của các base Brønsted. Tuy nhiên, cũng có những base Brønsted khác chấp nhận proton, chẳng hạn như dung dịch nước amonia (NH3) hoặc các dẫn xuất hữu cơ của nó (amin).  Các base này không chứa ion hydroxide nhưng vẫn phản ứng với nước, làm tăng nồng độ của ion hydroxide.  Ngoài ra, một số dung môi không chứa nước có chứa các base Brønsted phản ứng với các proton hòa tan. Ví dụ trong amonia lỏng, NH2- là loại ion cơ bản chấp nhận proton từ NH4+, loại có tính acid trong dung môi này.
Gilbert N.Lewis nhận ra rằng nước, amonia và các base khác có thể tạo liên kết với một proton do cặp electron không chia sẻ mà các base sở hữu. Trong lý thuyết Lewis, một base là chất cho cặp điện tử có thể chia sẻ một cặp điện tử với chất nhận điện tử được mô tả là acid Lewis.  Lý thuyết Lewis tổng quát hơn mô hình Brønsted bởi vì acid Lewis không nhất thiết phải là một proton, mà có thể là một phân tử (hoặc ion) khác với một quỹ đạo nguyên tử thấp trống có thể nhận một cặp điện tử. Một ví dụ đáng chú ý là bo triflorua (BF3).