Le scientifique Svante Arrhenius a d'abord proposé que les acides se dissocient dans l'eau pour former des ions. Selon lui, les acides étaient des matériaux contenant un ion hydrogène. Dissous dans l'eau, l'ion hydrogène, H+, donne à la solution les caractéristiques d'un acide. Arrhenius a également développé une définition correspondante pour une base. Lorsqu'elles sont dissoutes dans l'eau, les bases produisent des ions hydroxyde, OH-, qui donnent à la solution les caractéristiques d'une base.
Les définitions d'Arrhenius couvrent la plupart des acides et bases les plus courants et leurs réactions chimiques, mais il existe d'autres matériaux qui ont les caractéristiques des acides mais ne conviennent pas à l'Arrhenius définition. Des définitions plus larges des acides peuvent inclure certains de ces matériaux.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Un acide d'Arrhenius est un matériau qui, lorsqu'il est dissous dans l'eau, se dissocie en ions, y compris en ions hydrogène. Selon Arrhenius, un acide peut être défini comme un matériau qui augmente la concentration d'ions hydrogène dans l'eau. La définition correspondante pour les bases est un matériau qui augmente la concentration en ions hydroxyde. Les définitions d'Arrhenius sont limitées aux matériaux qui se dissolvent dans l'eau, tandis que les définitions plus larges peuvent inclure plus de matériaux parmi les acides et les bases.
Les caractéristiques d'un acide d'Arrhenius
Historiquement, les acides étaient décrits comme acides et corrosifs, mais on en savait peu sur la base de ces caractéristiques. En 1884, Svante Arrhenius a proposé que des composés tels que le NaCl ou le sel de table formaient des particules chargées appelées ions lorsqu'ils se dissolvaient dans l'eau. En 1887, Arrhenius avait développé une théorie qui l'a amené à suggérer que les acides s'ionisent dans l'eau pour produire des ions hydrogène. Les ions hydrogène ont donné aux acides leurs caractéristiques.
Une caractéristique importante des acides est qu'ils réagissent avec les métaux pour former un sel et de l'hydrogène gazeux. En utilisant la définition d'Arrhenius d'un acide, il est clair que l'acide se dissout dans l'eau en ions hydrogène et les autres ions négatifs de l'acide. Le métal se combine avec les ions négatifs, laissant les ions hydrogène et les électrons supplémentaires pour former de l'hydrogène gazeux.
Les acides réagissent également avec les bases pour former un sel et de l'eau. Selon la définition d'Arrhenius, les bases produisent des ions hydroxyde en solution. En conséquence, dans une réaction acide-base, les ions hydrogène de l'acide se combinent avec les ions hydroxyde de la base pour former des molécules d'eau. Les ions négatifs de l'acide se combinent avec les ions positifs de la base pour former un sel.
Exemples de réactions acides d'Arrhenius
Lorsqu'un acide d'Arrhenius typique tel que l'acide chlorhydrique réagit avec un métal ou une base, les définitions d'Arrhenius facilitent le suivi des réactions. Par exemple, l'acide chlorhydrique, HCl, réagit avec le zinc, Zn, pour former du chlorure de zinc et de l'hydrogène gazeux. Les ions Cl négatifs se combinent avec les atomes de zinc pour former le ZnCl2 molécules et générer des électrons supplémentaires. Les électrons se combinent avec les ions hydrogène de l'acide pour devenir de l'hydrogène gazeux. La formule chimique est Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
Lorsque l'acide chlorhydrique se combine avec une base telle que l'hydroxyde de sodium, NaOH, la base se dissocie en ions sodium et hydroxyde. Les ions hydrogène de l'acide chlorhydrique se combinent avec les ions hydroxyde de l'hydroxyde de sodium pour former de l'eau. Les ions sodium se combinent avec les ions chlore pour former du NaCl ou du sel de table. La formule chimique est HCl + NaOH = NaCl + H2O.
Définitions plus larges des acides
La définition d'Arrhenius des acides est étroite dans le sens où elle ne s'applique qu'aux substances qui se dissolvent dans l'eau et uniquement à celles qui contiennent des ions hydrogène. Une définition plus large définit les acides comme des substances qui augmentent la concentration d'ions hydrogène lorsqu'elles sont dissoutes dans l'eau.
Des définitions encore plus larges telles que les définitions de Lewis ou de Bronsted-Lowry décrivent les acides comme des accepteurs d'électrons ou comme des donneurs de protons. Ils comprennent des substances qui présentent les caractéristiques des acides mais ne correspondent pas à la définition traditionnelle. En revanche, pour les réactions chimiques courantes, les définitions d'Arrhenius constituent une bonne base pour expliquer le fonctionnement des réactions.