堿（英文名稱：Alkali），一類物質(zhì)。在酸堿電離理論中，堿指在水溶液中電離出的陰離子全部都是OH-的化合物；在酸堿質(zhì)子理論中，堿指能夠接受質(zhì)子的化合物；在酸堿電子理論中，堿指電子給予體。多元堿在水溶液中分步離解，能電離出多個(gè)氫氧根的堿是多元堿，它們?cè)陔婋x時(shí)都是分幾步進(jìn)行的；根據(jù)堿在水溶液中產(chǎn)生氫氧根離子程度的大小，可分為強(qiáng)堿和弱堿；根據(jù)堿在水溶液中溶解的程度，可分為可溶性堿和難溶性堿；根據(jù)堿分子中含有氫氧基數(shù)目，可分為一元堿、二元堿和多元堿。
堿溶液具有堿性，能使紫色石蕊試液變藍(lán)，使無色酚酞試液變紅，使橙色甲基橙試液變黃；可以與酸反應(yīng)生成鹽和水，發(fā)生中和反應(yīng)；與酸性氧化物發(fā)生反應(yīng)，生成鹽和水；與鹽反應(yīng)，生成新的鹽和新的堿；不溶性堿多數(shù)在受熱條件下分解，生成金屬氧化物和水。常見的堿有氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化鉀和氫氧化鋇等。
相關(guān)歷史
人類對(duì)于堿的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長的時(shí)間。最初人們將有澀味的物質(zhì)叫作堿。17世紀(jì)英國化學(xué)家羅伯特·波義耳將植物汁液提取出作為指示劑，對(duì)堿有了初步的認(rèn)識(shí)。在大量實(shí)驗(yàn)的總結(jié)下，波義耳提出：凡物質(zhì)的水溶液有苦澀味，能腐蝕皮膚，與酸接觸會(huì)失去原有特性，而且能使石蕊試液變藍(lán)的物質(zhì)叫堿。這種定義比以往的要科學(xué)許多，但仍有漏洞，比如一些酸和堿反應(yīng)后的產(chǎn)物仍帶有酸或堿的性質(zhì)。此后，安托萬-洛朗·德·拉瓦錫、戴維、李比希等科學(xué)家對(duì)此觀點(diǎn)進(jìn)一步進(jìn)行補(bǔ)充，逐漸觸及酸堿的本質(zhì)，但仍然沒有能給出一個(gè)完善的理論。
瑞典科學(xué)家斯萬特·阿累尼烏斯（Arrhenius）總結(jié)大量事實(shí)，于1887年提出了關(guān)于酸堿的本質(zhì)觀點(diǎn)—酸堿電離理論。為此阿倫尼烏斯獲得了1903年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。在酸堿電離理論中，對(duì)堿的定義是：凡在水溶液中電離出的陰離子全部都是OH-的物質(zhì)叫堿。阿倫尼烏斯還指出，多元堿在水溶液中分步離解，能電離出多個(gè)氫氧根的堿是多元堿，它們?cè)陔婋x時(shí)都是分幾步進(jìn)行的。
富蘭克林（Franklin）于1905年提出酸堿溶劑理論，對(duì)堿的定義為：能解離出該溶劑的特征陰離子或能增大的該溶劑的特征陰離子濃度的溶質(zhì)叫堿。
布朗斯特（J.N.Bronsted）和勞里（Lowry）于1923年提出了酸堿質(zhì)子理論，對(duì)堿定義是：凡是能夠接受質(zhì)子的物質(zhì)都是堿。
1923年美國化學(xué)家吉爾伯特·路易士（GilbertNewtonLewis），共價(jià)鍵理論的創(chuàng)建者，他用結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)，提出了酸堿電子理論（Lewis酸堿理論），其中對(duì)堿的定義為：堿是電子的給予體。
在前人工作的基礎(chǔ)上，拉爾夫·皮爾遜（RalphG.Pearson）于1963年提出軟硬酸堿理論（HSAB）：給出電子對(duì)的原子的電負(fù)性大，不易變形的稱為硬堿，如F-、Cl-、H2O、OH-、O2-、SO42-、NO3-、NH4+；給出電子對(duì)的原子的電負(fù)性小，易變形的稱為軟堿，如I-、S2-、SCN-、CO、C6H6；其變形性介于硬堿和軟堿之間的稱為交界堿，如Br-、N2。
分類
物質(zhì)通常分為無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩大類。同樣，堿也可分為無機(jī)堿和有機(jī)堿。有機(jī)堿是分子中有氨基（-NH2）及其衍生物的一類物質(zhì)。常見的無機(jī)堿按其分子中是否含有氧而分為含氧堿和無氧堿兩大類。
若根據(jù)一分子的堿在水中所能提供OH-的數(shù)目，又可將堿分為一元堿，多元堿（二元堿，三元堿等）。一般說來，堿分子中有幾個(gè)氨基或有幾個(gè)可電離的氫氧根，而稱為幾元堿。例如，甲胺、苯胺、氨水和氫氧化鈉等為一元堿，而聯(lián)氨和氫氧化鈣等則為二元堿，等等。
根據(jù)堿是否易溶于水，可分為易溶堿和難溶堿。還可根據(jù)堿在水中的電離情況，將其分為強(qiáng)堿，中強(qiáng)堿，以及弱堿。分子中的OH-在水中能完全電離的，稱為強(qiáng)堿，部分電離的就稱為中強(qiáng)堿，電離程度小的稱為弱堿。無機(jī)堿中常見的強(qiáng)堿是堿金屬元素（鋰除外）的氫氧化物（如氫氧化鈉、氫氧化鉀等）；常見的中強(qiáng)堿有氫氧化鈣和氫氧化鎂等；常見的易溶弱堿是氨水（NH3·H2O）。難溶的氫氧化物除了Al(OH)3、Cr(OH)3、Zn(OH)2和Sn(OH)2等具有酸堿兩性外，其余多為弱堿。有機(jī)強(qiáng)堿如亞氨基（又稱胍），堿性與氫氧化鈉相當(dāng)。
命名
堿的命名是根據(jù)氫氧根和金屬離子的名稱命名為“氫氧化某”，如KOH叫氫氧化鉀，Cu(OH)2叫做氫氧化銅，等等。如果某種金屬的氫氧化物不止一種，把具有高價(jià)金屬離子的堿叫做“氫氧化某”，把具有低價(jià)金屬離子的堿叫做“氫氧化亞某”。例如Fe(OH)3叫氫氧化鐵膠體，F(xiàn)e(OH)2叫氫氧化亞鐵。
堿的通性
堿類物質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)時(shí)，都能電離出氫氧根離子，因此堿類都具有相似的性質(zhì)。通常情況下堿性溶液的pH大于7。溶液酸堿的強(qiáng)度是相對(duì)的，與本身和溶劑的性質(zhì)有關(guān)，即取決于酸(堿)給出(接受)質(zhì)子的能力與溶劑分子接受(給出)質(zhì)子能力的相對(duì)大小。在水溶液中，酸堿的強(qiáng)度則由酸將質(zhì)子給予水分子，或堿由水分子中奪取質(zhì)子的能力大小來決定，即用它們的水溶液中的解離常數(shù)Ka和Kb的大小來衡量。Kb的值越大，表明堿與水之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)進(jìn)行得越完全，即該堿的堿性越強(qiáng)，相應(yīng)的酸性越弱。
與指示劑作用：指示劑是各種特殊的染料，在堿溶液和酸溶液內(nèi)能呈現(xiàn)不同的顏色。堿溶液能使紫色石蕊試液變藍(lán)，紅色石蕊試紙變藍(lán)，橙色的甲基橙試液變黃，無色酚酞試液變紅，白色酚酞試紙變紅。
與酸作用：堿都能和酸反應(yīng)，生成鹽和水，叫做中和反應(yīng)。
與非金屬氧化物作用：堿能與非金屬氧化物反應(yīng)，生成鹽和水。
與鹽作用：堿能和鹽反應(yīng)，生成新堿和新鹽。這種反應(yīng)條件是生成沉淀或氣體物質(zhì)。
另外，堿類的水溶液都具有澀味和滑膩感。
自然界分布
天然堿
世界上的天然堿就其賦存形態(tài)區(qū)分為兩類：一類是鹽堿湖的鹵水及其沉積，這類鹽堿湖分布于中國北方、蒙古、俄羅斯、哈薩克斯坦、非洲肯尼亞、加利福尼亞州及墨西哥等地的干早及半干旱地區(qū)；另一類是埋于地下的碳酸氫三鈉（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）為主的礦物。美國懷俄明州（Wyoming）的綠河地區(qū)（Green River）貯量在1000億t以上；中國河南桐柏境內(nèi)吳城和安棚兩地貯量各在1.2~1.3億t之間。
生物堿
生物堿絕大多數(shù)分布在植物界，且大多數(shù)分布在被子植物門中，尤以毛食科、防己科、罌粟科、馬錢科、茄科、茜草科、豆科中較多；在仙人掌科、忍冬科、衛(wèi)矛科、藜科、薔薇科、蕓香科、番荔枝科、蓮葉梧桐科、樟科、木蘭科、大戟科、睡蓮科、小檗科、馬兜鈴科、黃楊科、菊科、十字花科、旋花科、古柯科、唇形科、蘭科、爵床科、虎耳草科、五加科、槭樹科、漆樹科、夾竹桃科、天南星科、蒺藜科、胡頹子科、錦葵科、芭蕉科、禾本科、百合科中也有分布。
常見的堿
氫氧化鈉
氫氧化鈉，稱燒堿、火堿、苛性鈉、固堿等，是一種高腐蝕性的強(qiáng)堿，化學(xué)式為NaOH。常溫常壓下為無色透明晶體，工業(yè)品中因摻雜有少量氯化鈉和碳酸鈉而呈現(xiàn)白色，形態(tài)無規(guī)則，有塊狀、片狀、棒狀、粒狀等幾種，極易溶于水，遇水和蒸汽大量放熱，并成為腐蝕性液體。除此之外，氫氧化鈉易溶于甲醇、乙醇和56-81-5，不溶于丙醇等溶劑。氫氧化鈉的用途十分廣泛，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，除了用做試劑以外，由于它有很強(qiáng)的吸水性，可用于干燥氣體，還可用做堿性干燥劑。氫氧化鈉易與酸反應(yīng)，與酯[zhǐ]類物質(zhì)發(fā)生皂化反應(yīng)用來生產(chǎn)肥皂。工業(yè)上常用純堿石灰法、天然堿石灰法、苛化法等方法制備氫氧化鈉。氫氧化鈉廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化學(xué)、洗滌、紡織、造紙、煉鋁、凈水等領(lǐng)域。
氫氧化鈣
氫氧化鈣，別名石灰乳、石灰乳，化學(xué)式為Ca(OH)2，是一種堿，其外觀為白色粉末狀固體，熔點(diǎn)為580 °C，此溫度下會(huì)失水由氫氧化鈣變?yōu)檠趸}。氫氧化鈣可由生石灰（即氧化鈣）與水反應(yīng)制得，反應(yīng)時(shí)會(huì)放出大量的熱。農(nóng)業(yè)上常用氫氧化鈣中和酸性土壤，也用它來配制農(nóng)藥波爾多液。日常生活中的三合土、石灰漿的主要成分都是熟石灰。另外，氫氧化鈣的澄清水溶液常用于實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)二氧化碳。隨溫度升高溶解度下降。氫氧化鈣不溶于乙醇，微溶于水（其飽和水溶液俗稱石灰乳，其與水形成的乳白色懸浮液俗稱石灰乳），溶于56-81-5。氫氧化鈣能發(fā)生分解反應(yīng)，能與某些單質(zhì)、酸、鹽、酸性氧化物、過氧化物發(fā)生反應(yīng)。氫氧化鈣工業(yè)上主要通過石灰消化制取，其在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、食品等領(lǐng)域中均有廣泛的應(yīng)用。
氫氧化鉀
氫氧化鉀是一種無機(jī)化合物，化學(xué)式為KOH，又名茍性鉀，摩爾質(zhì)量為 56.106g/摩爾，密度為2.04g/cm3，無味，具有強(qiáng)堿性。固體氫氧化鉀為純白色片狀或塊狀固體，液體氫氧化鉀為淡黃色液體。氫氧化鉀易溶于水、乙醇和56-81-5，微溶于醚，溶于水會(huì)放出大量熱。水溶液呈無色，具有強(qiáng)烈的腐蝕性，可以與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。氫氧化鉀潮解性非常強(qiáng)，在潮濕空氣中吸收二氧化碳，轉(zhuǎn)化為碳酸鉀。氫氧化鉀可以通過電解飽和氯化鉀溶液等方法制得。氫氧化鉀廣泛應(yīng)用于制藥工業(yè)、日化工業(yè)和染料工業(yè)等領(lǐng)域。
氫氧化鋇
氫氧化鋇化學(xué)式Ba(OH)2，分子量171.36，白色固體。有毒，能溶于水。氫氧化呈強(qiáng)堿性，是堿土金屬氫氧化物中堿性最強(qiáng)的物質(zhì)，它與酸發(fā)生中和反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和水，也能與二氧化碳作用生成碳酸鋇。氧化鋇溶于水可生成氫氧化鋇。主要用作定量分析中的標(biāo)準(zhǔn)堿等化學(xué)分析試劑。
參考資料 >
Sodium Hydroxide | NaOH - PubChem.PubChem.2023-01-31
Slaked lime | Ca(OH)2 - PubChem.PubChem.2023-02-20
Potassium Hydroxide.PubChem.2022-12-03