Mis on keemia alus?

Traditsiooniliselt on alustel kibe maitse, samal ajal kui happed on hapud, kuid keemias on määratlused arenenud nii, et ained on nende keemilisi omadusi kasutades kas alused või happed. See klassifikatsioon on oluline, kuna happed ja alused võivad reageerida soolade moodustamiseks ning need on paljude muude tavaliste keemiliste reaktsioonide aluseks. Alustel on teatud ühised keemilised omadused ja sobiva kemikaali valik võib mõjutada reaktsiooni tulemust.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Piiratud ja vanem määratlus oli, et alus on aine, mis lahustub vees ja dissotsieerub hüdroksiidiks või OH-ks.^- ioon ja positiivne ioon. Üldisemas määratluses on alus aine, mis vees lahustatuna suurendab hüdroksiidioonide arvu. See määratlus on piisavalt lai, et hõlmata aineid, mille molekulides pole hüdroksiidi ioone, ja reaktsioone, mis vees ei toimu.

Kemikaalid olid aluseks nende jälgitavate omaduste tõttu. Selles osas olid alused mõru maitsega ained, libedad ja muutsid lakmusvärvi punasest siniseks. Alustele hapete lisamisel kaotasid mõlemad ained oma omadused ja saite tahke materjali või soola. Alused said oma nime nendest reaktsioonidest, kuna need olid "baas" kemikaalid, millele happed lisasite.

Svante Arrhenius pakkus 1887. aastal välja üldisema määratluse. Arrhenius uuris ioone vesilahustes, teoreetiliselt, et lauasool või vees lahustatud NaCl eraldati positiivseteks naatriumioonideks ja negatiivseteks klooriioonideks. Selle teooria põhjal arvas ta, et alused on ained, mis lahustuvad vees, saades negatiivse OH^- ioonid ja positiivsed ioonid. Happed seevastu andsid positiivse H⁺ ioonid ja muud negatiivsed ioonid. See teooria töötab hästi paljude levinud kemikaalide, näiteks leelise või NaOH puhul. Lakk lahustub vees, moodustades positiivse naatrium Na⁺ ioonid ja negatiivne OH^- ioonid ja see on tugev alus.

Arrheniuse määratlus ei selgita, miks sellised ained nagu NaCO₃millel pole vees lahustuvat hüdroksiidi iooni, omavad alustele omaseid omadusi. Definitsioon töötab ka ainult vees toimuvate reaktsioonide puhul, kuna see täpsustab, et alused peavad vees lahustuma.

Arrheniuse definitsioonid on õiged, kuna nad tuvastavad aluste aktiivse komponendina hüdroksiidi iooni. Hapete puhul täpsustavad Arrheniuse definitsioonid, et happeline aine lahustub, moodustades positiivse vesiniku H⁺ ioonid, vastav hapete aktiivne komponent.

Need määratlused võivad kehtida ainete kohta väljaspool veelahuseid, millel pole hüdroksiidi või vesiniku ioone. Alused võivad olla hoopis ained, mis vees lahustatuna suurendavad lahuses olevate hüdroksiidioonide arvu. Happed suurendavad samamoodi vesinikioonide arvu. See laiem määratlus hõlmab edukalt kõiki aineid, mis käituvad alusena, üldisemasse kategooriasse ja kirjeldavad, millised alused on keemias.