Ученият Сванте Арениус първо предложи киселините да се дисоциират във вода, за да образуват йони. Според него киселините са материали, които включват водороден йон. Разтворен във вода, водородният йон, Н+, дава на разтвора характеристиките на киселина. Арениус също разработи съответно определение за основа. Когато се разтварят във вода, основите произвеждат хидроксидни йони, OH-, които придават на решението характеристиките на основа.
Определенията на Арениус обхващат много от най-често срещаните киселини и основи и техните химични реакции, но има и други материали, които имат характеристиките на киселини, но не отговарят на Arrhenius определение. По-широките определения на киселини могат да включват някои от тези материали.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Киселината на Арениус е материал, който, когато се разтвори във вода, се дисоциира на йони, включително водородни йони. Според Арениус киселината може да бъде определена като материал, който увеличава концентрацията на водородни йони във вода. Съответната дефиниция за основи е материал, който увеличава концентрацията на хидроксидни йони. Определенията на Арениус са ограничени до материали, които се разтварят във вода, докато по-широките определения могат да включват повече материали сред киселини и основи.
Характеристиките на киселина от Арениус
В исторически план киселините се описват като кисели и разяждащи, но малко се знае за основата на тези характеристики. През 1884 г. Сванте Арениус предлага съединения като NaCl или трапезна сол да образуват заредени частици, наречени йони, когато се разтварят във вода. До 1887 г. Арениус е разработил теория, която го е накарала да предположи, че киселините йонизират във водата, за да произвеждат водородни йони. Водородните йони придават на киселините техните характеристики.
Важна характеристика на киселините е, че те реагират с металите, образувайки сол и водород. Използвайки дефиницията за киселина на Арениус, става ясно, че киселината се разтваря във вода във водородни йони и останалите отрицателни йони от киселината. Металът се комбинира с отрицателните йони, оставяйки водородните йони и допълнителните електрони да образуват водороден газ.
Киселините също реагират с основи, за да образуват сол и вода. Според дефиницията на Арениус основите произвеждат хидроксидни йони в разтвор. В резултат на това при киселинно-алкална реакция водородните йони от киселината се комбинират с хидроксидните йони от основата, за да образуват водни молекули. Отрицателните йони от киселината се комбинират с положителните йони от основата, за да образуват сол.
Примери за киселинни реакции на Арениус
Когато типична арениусова киселина като солна киселина реагира с метал или основа, определенията на Арениус улесняват проследяването на реакциите. Например, солната киселина, HCl, реагира с цинк, Zn, образувайки цинков хлорид и водороден газ. Отрицателните йони Cl се комбинират с цинковите атоми, за да образуват ZnCl2 молекули и генерират допълнителни електрони. Електроните се комбинират с водородните йони от киселината, за да станат водороден газ. Химичната формула е Zn + 2HCl = ZnCl2 + Н2.
Когато солната киселина се комбинира с основа като натриев хидроксид, NaOH, основата се дисоциира в натриеви и хидроксидни йони. Водородните йони от солната киселина се комбинират с хидроксидните йони от натриевия хидроксид, за да образуват вода. Натриевите йони се комбинират с хлорните йони, за да образуват NaCl или готварска сол. Химичната формула е HCl + NaOH = NaCl + H2О.
По-широки определения на киселини
Определението за киселини от Арениус е тясно в смисъл, че се отнася само за вещества, които се разтварят във вода, и само за тези, които имат водородни йони. По-широко определение определя киселините като вещества, които повишават концентрацията на водородни йони при разтваряне във вода.
Дори по-широки определения като определенията на Луис или Бронстед-Лоури описват киселините като акцептори на електрони или като донори на протони. Те включват вещества, които показват характеристиките на киселините, но не отговарят на традиционното определение. За често срещаните химични реакции, от друга страна, дефинициите на Арениус представляват добра основа за обяснение как работят реакциите.