碱
碱（英文名称：Alkali），一类物质。关于其有许多定义，如在酸碱电离理论中的定义为：凡在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH-的物质叫碱。多元碱在水溶液中分步离解，能电离出多个氢氧根的碱是多元碱，它们在电离时都是分几步进行的；酸碱质子理论，对碱定义是：凡是能够接受质子的物质都是碱。碱有很多种分类方法，如根据碱是否易溶于水，可分为易溶碱和难溶碱等。还可根据碱在水中的电离情况，将其分为强碱，中强碱，以及弱碱。
碱溶液具有碱性，能使紫色石蕊试液变蓝，白色phenolphthalein试纸变红；可以与酸反应生成盐，发生中和反应。常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾和氢氧化钡等。
相关历史
人类对于碱的认识经历了漫长的时间。最初人们将有涩味的物质叫作碱。17世纪英国化学家罗伯特·波义耳将植物汁液提取出作为指示剂，对碱有了初步的认识。在大量实验的总结下，波义耳提出：凡物质的水溶液有苦涩味，能腐蚀皮肤，与酸接触会失去原有特性，而且能使石蕊试液变蓝的物质叫碱。这种定义比以往的要科学许多，但仍有漏洞，比如一些酸和碱反应后的产物仍带有酸或碱的性质。此后，安托万-洛朗·德·拉瓦锡、戴维、李比希等科学家对此观点进一步进行补充，逐渐触及酸碱的本质，但仍然没有能给出一个完善的理论。
瑞典科学家斯万特·阿累尼乌斯（Arrhenius）总结大量事实，于1887年提出了关于酸碱的本质观点—酸碱电离理论。为此阿伦尼乌斯获得了1903年诺贝尔化学奖。在酸碱电离理论中，对碱的定义是：凡在水溶液中电离出的阴离子全部都是OH-的物质叫碱。阿伦尼乌斯还指出，多元碱在水溶液中分步离解，能电离出多个氢氧根的碱是多元碱，它们在电离时都是分几步进行的。
富兰克林（Franklin）于1905年提出酸碱溶剂理论，对碱的定义为：能解离出该溶剂的特征阴离子或能增大的该溶剂的特征阴离子浓度的溶质叫碱。
布朗斯特（J.N.Bronsted）和劳里（Lowry）于1923年提出了酸碱质子理论，对碱定义是：凡是能够接受质子的物质都是碱。
1923年美国化学家吉尔伯特·路易士（GilbertNewtonLewis），共价键理论的创建者，他用结构的观点，提出了酸碱电子理论（Lewis酸碱理论），其中对碱的定义为：碱是电子的给予体。
在前人工作的基础上，拉尔夫·皮尔逊（RalphG.Pearson）于1963年提出软硬酸碱理论（HSAB）：给出电子对的原子的电负性大，不易变形的称为硬碱，如F-、Cl-、H2O、OH-、O2-、SO42-、NO3-、NH4+；给出电子对的原子的电负性小，易变形的称为软碱，如I-、S2-、SCN-、CO、C6H6；其变形性介于硬碱和软碱之间的称为交界碱，如Br-、N2。
分类
物质通常分为无机化合物和有机化合物两大类。同样，碱也可分为无机碱和有机碱。有机碱是分子中有氨基（-NH2）及其衍生物的一类物质。常见的无机碱按其分子中是否含有氧而分为含氧碱和无氧碱两大类。
若根据一分子的碱在水中所能提供OH-的数目，又可将碱分为一元碱，多元碱（二元碱，三元碱等）。一般说来，碱分子中有几个氨基或有几个可电离的氢氧根，而称为几元碱。例如，甲胺、苯胺、氨水和氢氧化钠等为一元碱，而联氨和氢氧化钙等则为二元碱，等等。
根据碱是否易溶于水，可分为易溶碱和难溶碱。还可根据碱在水中的电离情况，将其分为强碱，中强碱，以及弱碱。分子中的OH-在水中能完全电离的，称为强碱，部分电离的就称为中强碱，电离程度小的称为弱碱。无机碱中常见的强碱是碱金属元素（锂除外）的氢氧化物（如氢氧化钠、氢氧化钾等）；常见的中强碱有氢氧化钙和氢氧化镁等；常见的易溶弱碱是氨水（NH3·H2O）。难溶的氢氧化物除了Al(OH)3、Cr(OH)3、Zn(OH)2和Sn(OH)2等具有酸碱两性外，其余多为弱碱。有机强碱如亚氨基（又称胍），碱性与氢氧化钠相当。
命名
碱的命名是根据氢氧根和金属离子的名称命名为“氢氧化某”，如KOH叫氢氧化钾，Cu(OH)2叫做氢氧化铜，等等。如果某种金属的氢氧化物不止一种，把具有高价金属离子的碱叫做“氢氧化某”，把具有低价金属离子的碱叫做“氢氧化亚某”。例如Fe(OH)3叫氢氧化铁胶体，Fe(OH)2叫氢氧化亚铁。
碱的通性
碱类物质在水溶液中或熔融状态时，都能电离出氢氧根离子，因此碱类都具有相似的性质。通常情况下碱性溶液的pH大于7。溶液酸碱的强度是相对的，与本身和溶剂的性质有关，即取决于酸(碱)给出(接受)质子的能力与溶剂分子接受(给出)质子能力的相对大小。在水溶液中，酸碱的强度则由酸将质子给予水分子，或碱由水分子中夺取质子的能力大小来决定，即用它们的水溶液中的解离常数Ka和Kb的大小来衡量。Kb的值越大，表明碱与水之间的质子转移反应进行得越完全，即该碱的碱性越强，相应的酸性越弱。
与指示剂作用：指示剂是各种特殊的染料，在碱溶液和酸溶液内能呈现不同的颜色。碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝，红色石蕊试纸变蓝，橙色的甲基橙试液变黄，无色酚酞试液变红，白色酚酞试纸变红。
与酸作用：碱都能和酸反应，生成盐和水，叫做中和反应。
与非金属氧化物作用：碱能与非金属氧化物反应，生成盐和水。
与盐作用：碱能和盐反应，生成新碱和新盐。这种反应条件是生成沉淀或气体物质。
另外，碱类的水溶液都具有涩味和滑腻感。
自然界分布
天然碱
世界上的天然碱就其赋存形态区分为两类：一类是盐碱湖的卤水及其沉积，这类盐碱湖分布于中国北方、蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦、非洲肯尼亚、加利福尼亚州及墨西哥等地的干早及半干旱地区；另一类是埋于地下的碳酸氢三钠（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）为主的矿物。美国怀俄明州（Wyoming）的绿河地区（Green River）贮量在1000亿t以上；中国河南桐柏境内吴城和安棚两地贮量各在1.2~1.3亿t之间。
生物碱
生物碱绝大多数分布在植物界，且大多数分布在被子植物门中，尤以毛食科、防己科、罂粟科、马钱科、茄科、茜草科、豆科中较多；在仙人掌科、忍冬科、卫矛科、藜科、蔷薇科、芸香科、番荔枝科、莲叶梧桐科、樟科、木兰科、大戟科、睡莲科、小檗科、马兜铃科、黄杨科、菊科、十字花科、旋花科、古柯科、唇形科、兰科、爵床科、虎耳草科、五加科、槭树科、漆树科、夹竹桃科、天南星科、蒺藜科、胡颓子科、锦葵科、芭蕉科、禾本科、百合科中也有分布。
常见的碱
氢氧化钠
氢氧化钠，称烧碱、火碱、苛性钠、固碱等，是一种高腐蚀性的强碱，化学式为NaOH，摩尔质量为39.997g/摩尔，密度为2.1g/cm3。常温常压下为无色透明晶体，工业品中因掺杂有少量氯化钠和碳酸钠而呈现白色，形态无规则，有块状、片状、棒状、粒状等几种，极易溶于水，遇水和蒸汽大量放热，并成为腐蚀性液体。除此之外，氢氧化钠易溶于甲醇、乙醇和56-81-5，不溶于丙醇等溶剂。氢氧化钠易与酸反应，与类物质发生皂化反应用来生产肥皂。工业上常用纯碱石灰法、天然碱石灰法、苛化法等方法制备氢氧化钠。氢氧化钠广泛应用于医药、食品、化学、洗涤、纺织、造纸、炼铝、净水等领域。
氢氧化钙
氢氧化钙，别名石灰乳、石灰乳，化学式为Ca(OH)2，是一种碱，其外观为白色粉末状固体，熔点为580 °C，此温度下会失水由氢氧化钙变为氧化钙。氢氧化钙不溶于乙醇，微溶于水（其饱和水溶液俗称石灰乳，其与水形成的乳白色悬浮液俗称石灰乳），溶于56-81-5。氢氧化钙能发生分解反应，能与某些单质、酸、盐、酸性氧化物、过氧化物发生反应。氢氧化钙工业上主要通过石灰消化制取，其在工业、农业、医疗、食品等领域中均有广泛的应用。
氢氧化钾
氢氧化钾是一种无机化合物，化学式为KOH，又名苟性钾，摩尔质量为 56.106g/摩尔，密度为2.04g/cm3，无味，具有强碱性。固体氢氧化钾为纯白色片状或块状固体，液体氢氧化钾为淡黄色液体。氢氧化钾易溶于水、乙醇和56-81-5，微溶于醚，溶于水会放出大量热。水溶液呈无色，具有强烈的腐蚀性，可以与酸发生中和反应并放热。氢氧化钾潮解性非常强，在潮湿空气中吸收二氧化碳，转化为碳酸钾。氢氧化钾可以通过电解饱和氯化钾溶液等方法制得。氢氧化钾广泛应用于制药工业、日化工业和染料工业等领域。
氢氧化钡
氢氧化钡化学式Ba(OH)2，分子量171.36，白色固体。有毒，能溶于水。氢氧化呈强碱性，是碱土金属氢氧化物中碱性最强的物质，它与酸发生中和反应生成相应的盐和水，也能与二氧化碳作用生成碳酸钡。氧化钡溶于水可生成氢氧化钡。主要用作定量分析中的标准碱等化学分析试剂。
参考资料
Sodium Hydroxide | NaOH - PubChem.PubChem.2023-01-31
Sodium hydroxide.DrugBank.2023-03-28
Slaked lime | Ca(OH)2 - PubChem.PubChem.2023-02-20
Potassium Hydroxide.PubChem.2022-12-03