bazơ mạnh

Trong dung dịch (solution) nước, các bazơ khác nhau ở mức độ chúng nhả ion hydroxide ra môi trường. Bazơ mạnh là chất tan ra bao nhiêu thì ion hóa hết bấy nhiêu, nghĩa là không còn phân tử hay đơn vị công thức nào tồn tại nguyên vẹn. Do đó phản ứng được viết bằng mũi tên một chiều chứ không phải mũi tên thuận nghịch, vì sự phân li (dissociation) đã xảy ra hoàn toàn:

$$\text{NaOH}(aq) \rightarrow \text{Na}^{+}(aq) + \text{OH}^{-}(aq)$$

Mũi tên một chiều nói rằng không có hằng số cân bằng nào cần tính. Nhóm chất này gồm hydroxide của kim loại kiềm (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH) và hydroxide của các kim loại kiềm thổ nặng như $\text{Ca(OH)}_2$, $\text{Sr(OH)}_2$, $\text{Ba(OH)}_2$. Tuy nhiên, cần phân biệt độ mạnh với độ tan: $\text{Ca(OH)}_2$ tan ít, nhưng phần nào tan được thì phân li trọn vẹn, nên nó vẫn là bazơ mạnh.

Hệ quả tính toán vì thế rất gọn. Vì không có cân bằng nào phải lập bảng, nồng độ ion hydroxide suy thẳng từ nồng độ ban đầu, chỉ cần nhân hệ số hợp thức: với $\text{Ba(OH)}_2$ thì $[\text{OH}^-] = 2c$, trong đó $c$ là nồng độ mol (molarity) của chất tan. Từ đó ta tính

$$\mathrm{pOH} = -\log[\text{OH}^-], \qquad \mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14.00 \ (25^\circ\text{C})$$

Công thức thứ nhất chuyển nồng độ hydroxide thành thang lôgarit, còn công thức thứ hai đưa kết quả về pH quen thuộc. Chẳng hạn dung dịch NaOH $0{,}010$ M có $\mathrm{pOH} = 2{,}00$ và $\mathrm{pH} = 12{,}00$. Ngược lại, bazơ yếu chỉ ion hóa một phần nên buộc phải dùng hằng số $K_b$ và bảng ICE, tức là phải quay lại với bài toán cân bằng đầy đủ.

Ngoài ra, nước còn đóng vai trò giới hạn đối với độ mạnh của bazơ. Mọi bazơ mạnh hơn ion hydroxide, ví dụ ion amide hay ion oxide, đều lập tức nhận ion hydro ($\text{H}^+$) từ nước, nên trong dung dịch nước không có bazơ nào mạnh hơn $\text{OH}^-$; đó chính là hiệu ứng san bằng. Vì vậy trong chuẩn độ axit mạnh bằng bazơ mạnh, đường cong chuẩn độ luôn có điểm tương đương (equivalence point) ở pH bằng 7.