Кіріспе
Химиялық зат түрі Химияда "негіз" сөзінің үш анықтамасы қолданылады: Аррениус негіздері, Брёнстед негіздері және Льюис негіздері. Барлық анықтамалар негіздердің қышқылдармен әрекеттесетін заттар екендігіне келіседі, бұл тұжырымды алғаш рет Г. Ф. Руэль 18 ғасырдың ортасында ұсынған. 1884 жылы Сванте Аррениус негіздің сулы ерітіндіде OH− гидроксид иондарын түзетін диссоциацияланатын зат екенін айтты. Бұл иондар қышқылдардың диссоциациясынан түзілген сутегі иондарымен (H+ Аррениус бойынша) әрекеттесіп, қышқыл-негіз реакциясында суды құрайды. Сондықтан негіз NaOH немесе Ca(OH)2 сияқты металл гидроксидтері болып табылады. Мұндай сулы гидроксид ерітінділерінің де ерекше қасиеттері бар. Олар қолға тигенде сырғанақ сезім береді, ащы татымды және pH индикаторларының түсін өзгертеді (мысалы, қызыл лакмус қағазын көк түске бояйды). Суда негіздер автоионизация тепе-теңдігін өзгертіп, сутегі ионының активтілігі таза суға қарағанда төмен болатын ерітінділерді құрайды, яғни судың pH көрсеткіші стандартты жағдайда 7,0-дан жоғары болады. Суда ерігіш негіз, егер ол OH− иондарын толық мөлшерде қамтитын және бөліп шығаратын болса, сілті деп аталады. Металл оксидтері, гидроксидтері, әсіресе алкоксидтері негіздік қасиетке ие, ал әлсіз қышқылдардың конъюгациялық негіздері әлсіз негіздер болып табылады. Негіздер мен қышқылдар химиялық қарама-қарсы деп есептеледі, себебі қышқылдың әсері судағы гидронний (H3O+) концентрациясын арттырса, ал негіздер осы концентрацияны төмендетеді. Қышқыл мен негіздің сулы ерітінділері арасындағы реакция бейтараптану деп аталады, нәтижесінде су мен тұздың ерітіндісі пайда болады, онда тұз өз құрамындағы иондарға бөлінеді. Егер сулы ерітінді белгілі бір тұзға қаныққан болса, кез келген қосымша тұз ерітіндіден түсіп шығады. Брёнстед-Лоури қышқыл-негіз теориясында (1923) негіз – сутек катиондарын (H+) қабылдай алатын зат. Бұл сулы гидроксидтерді де қамтиды, өйткені OH− H+ иондарымен реакцияласып суды түзетіндіктен, Аррениус негіздері Брёнстед негіздерінің ішкі жиынтығы болып табылады. Дегенмен, протондарды қабылдайтын басқа Брёнстед негіздері де бар, мысалы аммиактың (NH3) немесе оның органикалық туындыларының (аминдер) сулы ерітінділері. Бұл негіздерде гидроксид ионы болмайды, бірақ сумен әрекеттеседі, нәтижесінде гидроксид ионының концентрациясы артады. Сонымен қатар, кейбір сулы емес еріткіштерде сольватталған протондармен әрекеттесетін Брёнстед негіздері де бар. Мысалы, сұйық аммиакта NH2− – NH4+ иондарынан протонды қабылдайтын негізгі ион болып табылады, бұл еріткіштегі қышқыл түр. Г. Н. Льюис су, аммиак және басқа да негіздердің негіздердегі жұптаспаған электрон жұптарының арқасында протонмен байланыс жасай алатынын түсіндірді. Льюис теориясында негіз – электрон жұптарын донор, ол электрон жұбын электронды қабылдаушымен бөлісе алады, ол Льюис қышқылы деп сипатталады. Льюис теориясы Брёнстед моделінен гөрі жалпылама, өйткені Льюис қышқылы міндетті түрде протон емес, бірақ электрондар жұбын қабылдай алатын бос орбиталы төмен орналасқан басқа молекула (немесе ион) болуы мүмкін. Бір көрнекті мысал – бор трифториді (BF3). Бұрын негіздер мен қышқылдардың басқа да анықтамалары ұсынылған, бірақ олар қазіргі кезде кеңінен қолданылмайды.
In chemistry, there are three definitions in common use of the word "base": Arrhenius bases, Brønsted bases, and Lewis bases. All definitions agree that bases are substances that react with acids, as originally proposed by G. F. Rouelle in the mid 18th century. In 1884, Svante Arrhenius proposed that a base is a substance which dissociates in aqueous solution to form hydroxide ions OH−. These ions can react with hydrogen ions (H+ according to Arrhenius) from the dissociation of acids to form water in an acid–base reaction. A base was therefore a metal hydroxide such as NaOH or Ca(OH)2. Such aqueous hydroxide solutions were also described by certain characteristic properties. They are slippery to the touch, can taste bitter and change the color of pH indicators (e. g., turn red litmus paper blue). In water, by altering the autoionization equilibrium, bases yield solutions in which the hydrogen ion activity is lower than it is in pure water, i. e., the water has a pH higher than 7.0 at standard conditions. A soluble base is called an alkali if it contains and releases OH− ions quantitatively. Metal oxides, hydroxides, and especially alkoxides are basic, and conjugate bases of weak acids are weak bases. Bases and acids are seen as chemical opposites because the effect of an acid is to increase the hydronium (H3O+) concentration in water, whereas bases reduce this concentration. A reaction between aqueous solutions of an acid and a base is called neutralization, producing a solution of water and a salt in which the salt separates into its component ions. If the aqueous solution is saturated with a given salt solute, any additional such salt precipitates out of the solution. In the more general Brønsted–Lowry acid–base theory (1923), a base is a substance that can accept hydrogen cations (H+)—otherwise known as protons. This does include aqueous hydroxides since OH− does react with H+ to form water, so that Arrhenius bases are a subset of Brønsted bases. However, there are also other Brønsted bases which accept protons, such as aqueous solutions of ammonia (NH3) or its organic derivatives (amines). These bases do not contain a hydroxide ion but nevertheless react with water, resulting in an increase in the concentration of hydroxide ion. Also, some non aqueous solvents contain Brønsted bases which react with solvated protons. For example in liquid ammonia, NH2− is the basic ion species which accepts protons from NH4+, the acidic species in this solvent. G. N. Lewis realized that water, ammonia, and other bases can form a bond with a proton due to the unshared pair of electrons that the bases possess. In the Lewis theory, a base is an electron pair donor which can share a pair of electrons with an electron acceptor which is described as a Lewis acid. The Lewis theory is more general than the Brønsted model because the Lewis acid is not necessarily a proton, but can be another molecule (or ion) with a vacant low lying orbital which can accept a pair of electrons. One notable example is boron trifluoride (BF3). Some other definitions of both bases and acids have been proposed in the past, but are not commonly used today.
Монопротекті және полипротекті негіздер
Формула бірлігіне тек бір иондалатын гидроксид (OH−) ионы бар негіздер монопрототық деп аталады, себебі олар бір протонды (H+) қабылдай алады. Формула бірлігіне бірден артық OH бар негіздер полипрототық болып табылады. Бір формула бірлігіндегі иондалатын гидроксид (OH−) иондарының саны негіздің сілтілігі деп те аталады. Сілтілілік деңгейіне қарай негіздерді үш түрге бөлуге болады: моносілтілі, дисілтілі және трисілтілі.
Диацидті негіздер
Бір молекулалық негіз толық иондану арқылы екі гидроксид ионын түзгенде, ол негіз екі немесе дипротонды деп аталады. Екі немесе дипротонды негіздерге мысалдар: барий гидроксиді, магний гидроксиді, кальций гидроксиді, мырыш гидроксиді, темір(II) гидроксиді, қалайы(II) гидроксиді, қорғасын(II) гидроксиді, мыс(II) гидроксиді және т.б.
Barium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, zinc hydroxide, iron(II) hydroxide, tin(II) hydroxide, lead(II) hydroxide, copper(II) hydroxide, etc.