Baser

Hvad er en base?

Definitionen på en base er en forbindelse, der kan optage en proton. Hvis en negativt ladet base betegnes med B^-, så opskrives reaktionen, hvor basen optager en proton på følgende måde.

B^-(aq) + H_3O^+(aq) \rightleftharpoons BH(aq) + H_2O(l)

Basen reducerer altså koncentrationen af hydroxoniumioner (H_3O^+) i opløsningen. Da netop denne forbindelse afgør pH-værdien af en opløsning, kan det konkluderes, at en base er en forbindelse, der hæver en opløsnings pH-værdi. Syrer og baser har altså modsat effekt på pH-værdien for en opløsning, der som bekendt  bestemmes således.

pH = -log[H_3O^+]

Af den grund har basiske opløsninger en pH-værdi, der er større end 7.

Basers egenskaber

En af de vigtigste egenskaber for baser er deres styrke, pK_b. Styrken angiver, hvor let en base kan optage en proton. Jo lavere pK_b-værdi, desto stærkere er basen. pK_b-værdien for en base, kan også ses som dens evne til at afgive en OH^--gruppe, som det er tilfældet med eksempelvis natriumhydroxid (NaOH).

Af stærke baser kan nævnes natriumhydroxid(link) (NaOH) og kaliumhydroxid (KOH) med en pK_b-værdi på henholdsvis 1 og 0,5. Blandt de svage baser findes ammoniak(link) (NH_3) med pK_b-værdi på 4,75 samt baserne i DNA med pK_b-værdier omkring 10. Organiske baser har som tommelfingeregel en pK_b-værdi omkring 10, særligt aminer.

Baser i hverdagen

Baser findes typisk i rengøringsmidler. Dette skyldes, at baser kan omdanne fedtstoffer til sæbe, der er langt mere vandopløseligt. Dermed kan fedtet skylles væk. En kendt base fra hverdagen er salmiakspiritus, der er en vanding opløsning af ammoniak. Produktet virker som en kraftig base, der kan opløse maling, forkullede grillriste og lignende. Endelig kan baser også bruges til at neutralisere syrer, se kompendiet Syre og baser.

Baser i DNA

Menneskets DNA består af 4 forskellige nukleotider, som er større organiske molekyler. Disse molekylers opbygning er i nogen grad ens, bortset fra den base, de indeholder. I et DNA-molekyle binder de fire forskellige nukleotider til hinanden i én lang tråd, og to af disse tråde snos dernæst omkring hinanden. Nukleotidernes ’skelet’ vender i denne struktur væk fra centrum, mens baserne tiltrækkes af hinanden i midten af snoningen. Nedenfor ses hvilke baser, der indgår i DNA, hvis navne forkortes til A, G, C og T.

                                           

Et nukleotid ser ud som vist herunder, og hvilket nukleotid, der er tale om, afhænger altså af, hvilken af de overstående baser, der er bundet til forbindelsens skelet. Det atom, hver af baserne binder til skelettet med, er markeret med en *.

Adenin nukleotid

Som følge af basernes forskellige størrelser tiltrækkes de kun af hinanden i par i DNA-strukturen. Derfor ses altid følgende to basepar i DNA: adenin-guanin og cytosine-thymin. Bemærk, at de to cirkler på nukleotidet angiver, hvor det ene nukleotid binder til det næste. Desuden er RNA-molekylerne karakteriseret ved, at thymin er byttet ud med uracil.