Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Киселини даряват H +; Базите даряват OH-
- Киселините и основите на Arrhenius се комбинират за образуване на соли
- Brønsted-Lowry Генерализира реакцията на киселина / основа
- Люис обобщава още повече
Химиците имат три отделни теории за това какво представлява киселина и основа, но няма несъгласие във факта, че се неутрализират взаимно. Когато се комбинират във воден разтвор, те произвеждат сол. Киселините и основите могат да се комбинират по други начини, но когато го направят, продуктът винаги не е сол. Например, когато добавите цинк към амоняк, реакцията води до сложен йон. До въвеждането на теорията на Луис за киселини и основи, това нямаше дори да се счита за реакция на киселина / основа.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Във водни разтвори киселини и основи се комбинират, за да се неутрализират взаимно и да се получи сол. Киселинно-базичните реакции, които не се проявяват във вода, обикновено също произвеждат соли, но могат да произвеждат и сложни йони.
Киселини даряват H +; Базите даряват OH-
Според теория, развита от Сванте Аррениус. физик и химик, носител на Нобелова награда, киселина в разтвор дарява Н+ йон във вода. Йоните не плуват свободно, а вместо това се прикрепят към водни молекули, за да образуват хидрониеви йони (H3О+). PH на разтвор, който се отнася до "силата на водорода", е мярка за броя на присъстващите йони. pH е отрицателен логаритъм на концентрация, така че колкото по-ниско е рН, толкова по-висока е концентрацията на тези йони и по-киселинният разтвор. Базите, от друга страна, даряват хидроксид (OH-) йони. Когато разтворът има превес на хидроксидните йони, неговото рН е над 7 (неутралната точка), а разтворът е алкален. Киселини и основи, които се държат по този начин, са известни като Arrhenius киселини и основи. Водородният хлорид (HCl) е пример за киселина на Arrhenius, а натриевият хидроксид (NaOH) е основа на Arrhenius.
Киселините и основите на Arrhenius се комбинират за образуване на соли
Когато комбинирате Arrhenius киселина и основа в същия разтвор, положително заредените хидрониеви йони се комбинират с хидроксидните йони, за да се получи вода, а остатъчните йони се комбинират, за да се получи сол. Ако всички налични йони се комбинират по този начин, разтворът става pH неутрален, което означава, че киселината и основата се неутрализират взаимно. Най-известният пример е разтварянето на хлороводород и натриев хидроксид в разтвор за получаване на свободен натрий (Na+) и хлорид (Cl-) йони. Те се комбинират, образувайки NaCl, или обикновена трапезна сол. Този процес се нарича хидролиза.
Brønsted-Lowry Генерализира реакцията на киселина / основа
Двойка химици Йоханес Николаус Бронстед и Томас Мартин Лоури независимо въвеждат по-обобщена концепция за киселини и основи през 1923 г. В тяхната теория киселина е съединение, което дарява протон (H+) докато основата е съединение, което приема такова. Тази концепция разширява определението на Arrhenius, за да отчита реакциите на киселинно-алкални основи, които не се появяват във воден разтвор. Например, според дефиницията на Брьонстед-Лоури, реакцията между амоняк и хлороводород за получаване на солен амониев хлорид е киселинно-алкална реакция, която не включва обмяна на хидрониеви или хидроксидни йони. Според определението на Arrhenius това не би се считало за киселинно-алкална реакция. Киселинно-алкалните реакции на Бронстед-Ниури винаги не водят до вода, но все още произвеждат соли.
Люис обобщава още повече
Също през 1923 г. G.N. Люис от UC Berkeley модифицира дефиницията на киселини и основи, за да отчете реакциите, които не могат да бъдат обяснени с помощта на концепцията на Брьонстед-Лоури. В теорията на Луис основите са донори на електронни двойки, докато киселините са акцептори на електронни двойки. Тази концепция помага да се обяснят реакциите, които възникват не само между твърди вещества и течности, но и газове, като киселинно-алкални реакции. В тази теория продуктът на реакцията може да не е сол. Например, реакцията между цинковите йони и амоняка произвежда тетрааминминзин, сложен йон.
Zn2++ 4NH3→4+.