Zásada (chemicky) je látka, ktorá môže prijať vodíkový ión (H+) z inej látky. Podľa rôznych teórií možno zásady definovať takto: podľa Arrheniusa sú to látky, ktoré v vodnom roztoku zvyšujú koncentráciu OH−; podľa Brønsted‑Lowryho sú to činidlá, ktoré prijímajú protón; podľa Lewisovej teórie je zásada donorom páru elektrónov (tzn. daruje voľný elektrónový pár pri tvorbe väzby). Chemická schopnosť prijať protón často súvisí s tým, že molekula alebo ión má záporný náboj alebo obsahuje elektronegatívny atóm (napr. kyslík, dusík alebo chlór), ktorý je bohatý na elektróny a dokáže viazať H+.

Zásady môžu byť silné alebo slabé. Silné zásady v vodnom prostredí prakticky úplne disociujú na ióny (napr. NaOH → Na+ + OH−), zatiaľ čo slabé zásady sa disociujú len čiastočne a ich schopnosť prijímať protóny je obmedzenejšia.

Vlastnosti zásad

  • Majú zásaditý (alkalický) charakter roztokov, t. j. pH vyššie než 7,0.
  • Mnohé sú korozívne a majú klzký pocit na pokožke (reakcia s tukmi a bielkovinami).
  • Reagujú s kyselinami za vzniku soli a vody (neutralizácia): kyselina + zásada → soľ + H2O.
  • Menia farbu indikátorov (napr. fenolftaleín ružovú v zásaditom prostredí).
  • Vodné roztoky zásad vedú elektrický prúd v dôsledku prítomnosti iónov.
  • Zásady majú konjugované kyseliny: ak zásada prijme protón, vznikne jej konjugovaná kyselina (napr. NH3 + H+ → NH4+).

pH a výpočet zásaditosti

Roztoky zásad majú pH > 7. Všeobecné rozsahy sú približne:

  • slabé zásady: pH približne 7–9
  • stredne silné zásady: pH ≈ 9–11
  • silné zásady: pH ≈ 11–14

Pri výpočtoch pH je užitočné použiť vzťah medzi pH a pOH: pH + pOH = 14 (pri 25 °C). Pre silné zásady, ktoré sú v vode úplne disociované, platí [OH−] = koncentrácia zásady, a teda pOH = −log[OH−], pH = 14 − pOH.

Príklad (silná zásada): 0,01 M roztok NaOH → [OH−] = 0,01 M, pOH = 2, pH = 14 − 2 = 12.

Pre slabé zásady používame základnú konštantu disociácie Kb a rovnováhové výpočty (ICE tabuľka). Pri približnom výpočte platí pre slabú zásadu B v počiatočnej koncentrácii c: [OH−] ≈ sqrt(Kb · c), ak je disociácia veľmi malá. Potom pOH = −log[OH−] a pH = 14 − pOH.

Príklad (slabá zásada – amoniak): pre 0,10 M NH3 s Kb ≈ 1,8·10^−5 platí [OH−] ≈ sqrt(1,8·10^−5 · 0,10) ≈ 1,34·10^−3 M, pOH ≈ 2,87, pH ≈ 14 − 2,87 = 11,13.

Príklady zásad

  • Silné zásady: NaOH (hydroxid sodný), KOH (hydroxid draselný), Ba(OH)2 (hydroxid bárnatý), Ca(OH)2 (hydroxid vápenatý, čiastočne rozpustný).
  • Slabé zásady: NH3 (amoniak), organické amíny (napr. CH3NH2), heterocyklické baze ako pyridín.
  • Zásadité soli: Na2CO3 (uhličitan sodný) alebo HCO3− v roztoku vytvára zásadité prostredie.
  • Amfotérne látky: látky, ktoré môžu reagovať ako kyselina i zásada (napr. H2O, Al(OH)3, ZnO).

Silnosť vs. koncentrácia

Je dôležité rozlišovať medzi silou zásady (teda schopnosťou disociovať v vode) a jej koncentráciou. 0,1 M roztok silnej zásady bude obsahovať väčšiu koncentráciu OH− než 0,1 M roztok slabej zásady? Áno — pri rovnakej počiatočnej koncentrácii silná zásada poskytne viac OH−, preto bude pH vyššie.

Neutralizácia a konjugované páry

Pri neutralizačnej reakcii medzi zásadou a kyselinou vzniká soľ a zvyčajne voda. Každá zásada má svoju konjugovanú kyselinu (po prijatí protónu) a naopak. Pre pár NH3/NH4+ platí, že NH3 je zásada a NH4+ jej konjugovaná kyselina. Pre konjugované páry platí vzťah medzi pKa a pKb: pKa + pKb ≈ 14 (pri 25 °C).

Použitie a bezpečnosť

  • Použitie: priemysel (výroba mydla, papiera, hnojív), laboratórne činidlá, čistiace prostriedky (NaOH), regulácia pH v procesoch.
  • Bezpečnosť: mnohé zásady sú žieravé a môžu poškodiť pokožku, oči a dýchacie cesty. Pri práci s koncentrovanými zásadami používajte ochranné okuliare, rukavice a vhodné oblečenie. V prípade kontaktu oplachujte veľkým množstvom vody a vyhľadajte lekársku pomoc.

Zhrnutie

Zásada je látka prijímajúca protón alebo darujúca elektrónový pár; v vode spôsobuje zvýšenie koncentrácie OH− a zásadité pH (> 7). Zásady môžu byť silné alebo slabé, majú široké priemyselné a domáce využitie, ale môžu byť aj nebezpečné pri nesprávnom zaobchádzaní.