Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Кислоти доносять H +; Бази дарують OH-
- Кислоти та основи арреніуму поєднуються з утворенням солей
- Brønsted-Lowry узагальнює реакцію кислоти / основи
- Льюїс узагальнює ще більше
Хіміки мають три окремі теорії щодо того, що являє собою кислоту та основу, але вони не розходяться з приводу того, що вони нейтралізують один одного. Коли вони поєднуються у водному розчині, вони виробляють сіль. Кислоти та основи можуть поєднуватися іншими способами, однак, коли вони це роблять, продукт не завжди є сіллю. Наприклад, коли ви додаєте цинк до аміаку, реакція призводить до отримання складного іона. До впровадження теорії Льюїса про кислоти та основи це навіть не вважалося реакцією кислоти / основи.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
У водних розчинах кислоти і основи поєднуються, щоб нейтралізувати одна одну і отримувати сіль. Кислотно-основні реакції, які не відбуваються у воді, зазвичай також утворюють солі, але вони також можуть виробляти складні іони.
Кислоти доносять H +; Бази дарують OH-
Згідно теорії, висунутої Сванте Арреніусом. фізик і хімік Нобелівської премії, кислота в розчині дарує Н+ іон у воді. Іони не плавають навколо, а замість цього приєднуються до молекул води, утворюючи іони гідронію (Н3О+). PH розчину, який відноситься до "сили водню", є показником кількості присутніх цих іонів. pH - це негативний логарифм концентрації, тому чим нижчий pH, тим вище концентрація цих іонів і тим більше кислотний розчин. Бази, з іншого боку, дарують гідроксид (OH-) іони. Коли розчин має перевагу іонів гідроксиду, його рН вище 7 (нейтральна точка), а розчин - лужний. Кислоти та основи, які поводяться таким чином, відомі як Арренієві кислоти та основи. Хлорид водню (HCl) є прикладом кислоти Арреніуса, а гідроксид натрію (NaOH) - основа Арреніуса.
Кислоти та основи арреніуму поєднуються з утворенням солей
Коли ви комбінуєте кислоту Арренію та основу в одному розчині, позитивно заряджені іони гідронію поєднуються з іонами гідроксиду для отримання води, а залишкові іони об'єднуються для отримання солі. Якщо всі доступні іони поєднуються таким чином, розчин стає pH-нейтральним, це означає, що кислота та основа нейтралізують один одного. Найвідоміший приклад - розчинення хлориду водню та гідроксиду натрію в розчині для отримання вільного натрію (Na+) і хлорид (Cl-) іони. Вони поєднуються, утворюючи NaCl, або звичайну кухонну сіль. Цей процес називається гідролізом.
Brønsted-Lowry узагальнює реакцію кислоти / основи
Пара хіміків Йоганнес Ніколаус Бронстед і Томас Мартін Лоурі незалежно ввели більш узагальнену концепцію кислот і основ у 1923 р. У їхній теорії кислота є сполукою, яка дарує протон (Н+), тоді як основа - це сполука, яка приймає. Ця концепція розширює визначення Арренія для врахування кислотно-лужних реакцій, які не відбуваються у водному розчині. Наприклад, згідно з визначенням Бронстеда-Лоурі, реакція між аміаком та хлоридом водню для отримання солі хлориду амонію є кислотно-лужною реакцією, яка не передбачає обміну іонів гідронію чи гідроксиду. За визначенням Арренія це не вважалося б кислотно-лужною реакцією. Кислотно-основні реакції Бронстеда-Лоллі завжди не дають води, але вони все ще виробляють солі.
Льюїс узагальнює ще більше
Також у 1923 р. Г.Н. Льюїс з UC Berkeley модифікував визначення кислот та основ, щоб врахувати реакції, які не можна було пояснити, використовуючи концепцію Бронстеда-Лоурі. У теорії Льюїса основи є донорами електронних пар, а кислоти - акцепторами електронних пар. Ця концепція допомагає пояснити реакції, що виникають не тільки між твердими речовинами та рідинами, але й газами, як кислотно-лужні реакції. У цій теорії продуктом реакції може бути не сіль. Наприклад, в результаті реакції між іонами цинку та аміаком утворюється складний іон тетрааммінзінк.
Zn2++ 4NH3→4+.