Die pH-Skala misst den Säuregrad oder die Alkalität einer Lösung. Eine verdünnte wässrige Lösung mit einem pH-Wert von weniger als 7 wird als sauer, mit einem pH-Wert von 7 als neutral und mit einem pH-Wert von mehr als 7 als basisch oder alkalisch bezeichnet.

Basen sind chemische Verbindungen, die Protonen von einer Säure aufnehmen können, um ein Wassermolekül zu bilden. Eine Base ist somit das Gegenstück zu einer Säure und in der Lage, diese zu neutralisieren.

In der Chemie werden Basen (vom altgriechischen βάσις basis, deutsch ‘Grundlage’) eng definiert als Verbindungen, die in der Lage sind, in wässriger Lösung Hydroxidionen (OH-) zu bilden und damit den pH-Wert einer Lösung zu erhöhen. Hydroxidionen sind chemische Verbindungen, die Protonen von einer Säure aufnehmen können, um ein Wassermolekül zu bilden. Eine Base ist somit das Gegenstück zu einer Säure und in der Lage, diese zu neutralisieren.

Darüber hinaus gibt es weitere Definitionen des Basenkonzepts verschiedener Säure-Base-Konzepte für sehr viel breitere Bereiche chemischer Reaktionen, die über die von Hydroxid-Ionen in Wasser hinausgehen können. Besonders bedeutsam sind die Konzepte nach Lewis (Lewis-Base und Lewis-Säure) und das nach Pearson, der von harten und weichen Säuren und Basen spricht (HSAB-Konzept).

Der Begriff “Alkali” wurde erstmals im 18. Jahrhundert für alle Basen verwendet. Es wird vermutet, dass dies auf die wachsende Popularität des medizinisch-theoretischen Lehrgebäudes von Otto Tachenius im 17. Jahrhundert zurückzuführen ist.

In der Alchemie waren einige Alkalien bekannt, wie Kalk (CaCO3, CaO und Ca(OH)2), Soda, Sodaasche, Pottasche und Ammoniak. Bis zum Beginn des 18. Jahrhunderts wurde jedoch keine genaue Unterscheidung zwischen Soda und Pottasche getroffen.

Seit Jahrhunderten werden Säuren und Laugen als Gegensätze betrachtet, aber das ist nicht der Fall.

Die ursprüngliche Definition einer Säure war jeder Stoff, der sich in Wasser auflöst und Wasserstoffionen erzeugt. Der Begriff “Lauge” wurde erst im 18. Jahrhundert geprägt, aber die frühen Chemiker betrachteten Laugen als Stoffe, die Säuren neutralisieren können – was eigentlich eine ziemlich genaue Beschreibung ist!

Aufgrund ihrer exothermen Reaktionen wurden Alkalien auch mit Feuer oder “Feuermaterial” in Verbindung gebracht.

Im Jahr 1923 stellte Johannes Nicolaus Brønsted sein Modell vor. Es hat sich weitgehend durchgesetzt und sich als sehr nützlich erwiesen, insbesondere in der analytischen Chemie. Seiner Theorie zufolge interagieren Basen und Säuren in einer Protonenübertragungsreaktion. Bei diesem Prozess nehmen Basen Protonen von Säuren auf. Das von Gilbert Newton Lewis, ebenfalls 1923, vorgestellte Modell ist hilfreich bei der Betrachtung von Reaktionsabläufen in der organischen Chemie und der komplexen Chemie und geht über die üblichen Definitionen hinaus. Daher wird bevorzugt von Lewis-Basen und Lewis-Säuren gesprochen. Viele Verbindungen, die normalerweise als Säuren bezeichnet werden, sind nach diesem Modell keine Säuren. Das Konzept der harten und weichen Säuren und Basen (HSAB-Konzept) wurde 1963 von Ralph G. Pearson entwickelt und erweitert die Sichtweise auf Reaktionen in der organischen und komplexen Chemie.

Diesem Konzept zufolge sind HSAB-Wechselwirkungen durch einen Ladungstransfer zwischen Donor- (H) und Akzeptoratomen (A) der Reaktanten gekennzeichnet. Wenn beispielsweise ein elektronenreiches Donoratom mit einem elektronenarmen Akzeptoratom wechselwirkt, bildet sich zwischen ihnen eine polare kovalente Bindung, die entweder gerichtet oder ungerichtet sein kann, je nachdem, ob es ein einziges gemeinsames Elektronenpaar oder mehr als ein gemeinsames Elektronenpaar zwischen Donor- und Akzeptoratom gibt.

Eigenschaften von Basen

• Viele Basen sind in Wasser löslich (z. B. Natriumhydroxid, Ammoniak), jedoch nicht alle (z. B. Aluminiumhydroxid)
• Sie sind ätzend und haben auf organische Stoffe zerstörende Wirkung.
• Aus Ölen und Fetten bilden sie Seifen und Glycerin.
• Es gibt starke und schwache Basen.
• Basen kann man mit Wasser verdünnen, dabei wird ihre Wirkung je nach Verdünnung deutlich schwächer.
• Die basischen Lösungen führen zu einer Rötung von Phenolphthalein und färben rotes Lackmus-Papier blau.
• Die „Gegenspieler“ der Basen (Basenlösung = Lauge) sind die Säuren (vgl. Abbildung). Sie können Basen neutralisieren. Auch Säuren sind ätzend und greifen viele andere Stoffe an, die mit Basen nicht unbedingt reagieren.
• Kleidung, Haut und Augen sind bei Kontakt in Gefahr. Es ist darauf zu achten, eine Schutzbrille zu tragen, da Verätzungen immer vorkommen können.