De sterkte van een Arrhenius-base wordt bepaald door de mate waarin deze in water dissocieert en hydroxide-ionen (OH-) produceert. Hoe uitgebreider de basis dissocieert, hoe sterker deze wordt beschouwd. De sterkte van een Arrhenius-basis wordt beïnvloed door verschillende factoren:

1. Dissociatieconstante (Kb): De dissociatieconstante (Kb) is een kwantitatieve maatstaf voor de dissociatiesterkte van de base. Het vertegenwoordigt de evenwichtsconstante voor de dissociatiereactie van de base in water. Een hogere Kb-waarde duidt op een grotere neiging van de base om te dissociëren en hydroxide-ionen vrij te geven, waardoor het een sterkere base wordt.

2. Ionische lading: De ionische lading van het kation van de basis speelt ook een rol bij het bepalen van de sterkte ervan. Kationen met hogere positieve ladingen hebben de neiging de negatieve lading van de hydroxide-ionen die door de base vrijkomen te stabiliseren. Als gevolg hiervan zijn basen met sterk geladen kationen over het algemeen sterker. KOH (kaliumhydroxide) is bijvoorbeeld een sterkere base dan NaOH (natriumhydroxide) omdat K+ een hogere lading heeft (+1) vergeleken met Na+ (+1).

3. Ionische grootte: De ionische grootte van het kation van de basis beïnvloedt de sterkte van de basis. Grotere kationen hebben een lagere ladingsdichtheid, wat betekent dat ze minder sterk interageren met de hydroxide-ionen. Door deze zwakkere interactie kan de basis uitgebreider dissociëren, wat leidt tot een sterkere basis. CsOH (cesiumhydroxide) is bijvoorbeeld een sterkere base dan KOH omdat Cs+ groter is en een lagere ladingsdichtheid heeft dan K+.

4. Hydratie-energie: De hydratatie-energie van het kation van de base beïnvloedt ook de sterkte ervan. Hydratatie-energie verwijst naar de energie die vrijkomt wanneer ionen worden omringd door watermoleculen. Kationen met een hogere hydratatie-energie worden doorgaans sterker aangetrokken door watermoleculen, waardoor de interactie met hydroxide-ionen wordt verminderd. Als gevolg hiervan zijn basen met kationen die een hogere hydratatie-energie hebben over het algemeen zwakker.

5. Oplossing van het anion: De solvatatie van de geconjugeerde base (het anion gevormd na dissociatie) heeft ook invloed op de sterkte van de base. Anionen die gemakkelijker door watermoleculen worden opgelost, zijn stabieler, bevorderen de dissociatie van de basis en vergroten de sterkte ervan.

6. Structurele effecten: De moleculaire structuur en functionele groepen die in de basis aanwezig zijn, kunnen de sterkte ervan beïnvloeden. Bepaalde functionele groepen, zoals elektronenzuigende groepen, kunnen de dissociatie van de base vergemakkelijken door de geconjugeerde base te stabiliseren.

Door deze factoren in overweging te nemen, is het mogelijk de relatieve sterke punten van Arrhenius-bases te begrijpen en te voorspellen. De sterkte van een base is cruciaal bij verschillende chemische en biologische processen, waaronder zuur-base-reacties, pH-regulering en katalyse.