Una revisión de los conceptos básicos ácido-base debería ser útil para la siguiente discusión. Al igual que el amoníaco, la mayoría de las aminas son bases de Brønsted y Lewis, pero su fuerza de base se puede cambiar enormemente por los sustituyentes. Es común comparar la basicidad cuantitativamente utilizando los pKa de sus ácidos conjugados en lugar de sus pK
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‘s. Desde pK
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un
+ pK
si
= 14, cuanto mayor es el pKa, más fuerte es la base , en contraste con la relación inversa habitual de pK
un
con acidez La mayoría de las alquilaminas simples tienen pK
un
Está en el rango de 9.5 a 11.0, y sus soluciones de agua son básicas (tienen un pH de 11 a 12, dependiendo de la concentración). Los primeros cuatro compuestos en la siguiente tabla, incluido el amoníaco, entran en esa categoría.
Los últimos cinco compuestos (células coloreadas) son bases significativamente más débiles como consecuencia de tres factores. El primero de ellos es la hibridación del nitrógeno. En piridina el nitrógeno es sp
2
hibridado, y en nitrilos (última entrada) un nitrógeno híbrido sp es parte del triple enlace. En cada uno de estos compuestos (rojo sombreado), el par de electrones que no se une se localiza en el átomo de nitrógeno, pero el aumento del carácter s lo acerca al núcleo de nitrógeno, reduciendo su tendencia a unirse a un protón. Finalmente, la muy baja basicidad de pirrol (azul sombreado) refleja la deslocalización excepcional del par de electrones de nitrógeno asociado con su incorporación en un anillo aromático. Indol (pK
un
= -2) e imidazol (pK
un
= 7.0), ver arriba, también tienen anillos aromáticos heterocíclicos similares. El imidazol es más de un millón de veces más básico que el pirrol porque el sp
2
El nitrógeno que forma parte de un doble enlace es estructuralmente similar a la piridina y tiene una basicidad comparable.
Aunque la deslocalización por resonancia generalmente reduce la basicidad de las aminas, se encuentra un ejemplo dramático del efecto inverso en el compuesto guanidina (pK
un
= 13,6). Aquí, como se muestra a continuación, la estabilización de resonancia de la base es pequeña, debido a la separación de carga, mientras que el ácido conjugado se estabiliza fuertemente mediante la deslocalización de carga. En consecuencia, las soluciones acuosas de guanidina son casi tan básicas como las soluciones de hidróxido de sodio.
