Kiseline i baze su spojevi s jednom zajedničkom važnom stvari: kada ih uronite u otopinu, oslobađaju slobodne ione. U vodenoj otopini, koja je najčešća, tradicionalni način njihovog razlikovanja je da kiselina oslobađa pozitivan vodik (H+), dok baza oslobađa negativni hidroksid (OH-) one. Kemičari mjere snagu kiseline ili baze pomoću njezinog pH, što je pojam koji se odnosi na "snagu vodika". Sredina točke pH ljestvice je neutralna. Spojevi s pH nižim od srednje vrijednosti su kiseli, dok su oni s višom vrijednosti bazični ili alkalni.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Kiseline imaju kiselkast okus, a baze gorke. Kiselina reagira s metalima stvarajući mjehuriće plinovitog vodika, dok se baza na dodir osjeća sluzavo. Kiseline plavi lakmus papir postaju crvene, a baze crveni lakmus papir plave.
Razvijanje definicija
Teoriju o kiselom ili bazičnom spoju kao onom koji oslobađa vodikove ili hidroksidne ione uveo je švedski kemičar Svante Arrhenius 1884. godine. Arrheniusova teorija općenito objašnjava kako se kiseline i baze ponašaju u otopini i zašto se kombiniraju i tvore soli, ali ne objašnjava zašto neki spojevi koji ne sadrže hidroksidne ione, poput amonijaka, mogu stvarati baze u riješenje.
Brønsted-Lowryjeva teorija, koju su 1923. uveli kemičari Johannes Nicolaus Brønsted i Thomas Martin Lowry, ispravlja to definirajući kiseline kao donore protona, a baze kao akponente protona. To je definicija na koju se kemičari najčešće oslanjaju kada analiziraju vodene otopine.
Treća teorija, koju je uveo kemičar iz Berkeleyja G.N. Lewis, također 1923. godine, kiseline smatra akceptorima elektronskih parova, a baze kao donorima elektronskih para. Lewisova teorija ima prednost što uključuje spojeve koji uopće ne sadrže vodik, pa produžuje popis kiselinsko-baznih reakcija.
Skala pH
Ljestvica pH odnosi se na koncentraciju vodikovih iona u otopini na bazi vode. To je negativni logaritam koncentracije vodikovih iona: pH = -log [H +]. Ljestvica se kreće od 0 do 14, a vrijednost 7 je neutralna. Kako se koncentracija vodikovih iona povećava, pH postaje sve manji, pa vrijednosti između 0 i 7 ukazuju na kiseline, dok su vrijednosti od 7 do 14 osnovne. Vrlo visoke i vrlo niske vrijednosti pH ukazuju na opasno nagrizajuće otopine.
Okus kiselina i baza
Ako biste usporedili okus kisele otopine s osnovnim - što nije uputno ako pH je vrlo visoka ili vrlo niska - otkrili biste da je kisela otopina kiselog okusa, dok je osnovna okusa gorak. Kiseli okus u agrumima je zbog limunske kiseline koju oni sadrže, ocat je kiseo jer sadrži octenu kiselinu, a kiselo mlijeko sadrži puno mliječne kiseline. Alkalizirajuća mineralna voda, s druge strane, ima blagi, ali primjetno gorak okus.
Baze se osjećaju sluzavo, kiseline stvaraju plin
Kada se alkalna otopina poput amonijaka i vode sjedini s masnim kiselinama, nastaje sapun. To se događa u malim razmjerima kada osnovno rješenje provučete između prstiju. Otopina se na dodir osjeća sklisko ili sluzavo jer se alkalna otopina kombinira s masnim kiselinama na prstima.
Kisela otopina se ne osjeća ljigavo, ali stvarat će mjehuriće ako u nju uronite metal. Vodikovi ioni reagiraju s metalom dajući plinoviti vodik, koji mjehuri na vrhu otopine i rasipa se.
Lakmusov test
Vjekovni test za utvrđivanje kiselina i baza, lakmus papir je filter papir koji je tretiran bojama od lišajeva. Kiselina pretvara plavi lakmus-papir u crvenu, dok baza postaje crveni lakmus-papir u plavo. Lakmusov test najbolje djeluje ako je pH ispod 4,5 ili veći od 8,3.