Svante Arrhenius tudós először azt javasolta, hogy a savak disszidáljanak a vízben, hogy ionokat képezzenek. Szerinte a savak olyan anyagok voltak, amelyek hidrogéniont tartalmaztak. Vízben oldva a hidrogénion, H+, megadja az oldatnak a sav tulajdonságait. Arrhenius kidolgozott egy megfelelő meghatározást is egy bázisra. Vízben oldva a bázisok hidroxid-ionokat (OH) termelnek-, amelyek megadják a megoldásnak az alap tulajdonságait.
Az Arrhenius-definíciók a leggyakoribb savakra és bázisokra, valamint ezek kémiai reakcióira terjednek ki, de vannak más anyagok, amelyek a savak jellemzőivel rendelkeznek, de nem illenek az Arrheniusba meghatározás. A savak tágabb meghatározása tartalmazhat néhány ilyen anyagot.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az Arrhenius-sav olyan anyag, amely vízben oldva ionokká disszociál, beleértve a hidrogénionokat is. Arrhenius szerint a sav olyan anyagként definiálható, amely növeli a hidrogénionok koncentrációját a vízben. A bázisok megfelelő meghatározása olyan anyag, amely növeli a hidroxidionok koncentrációját. Az Arrhenius-definíciók a vízben oldódó anyagokra korlátozódnak, míg a tágabb meghatározások több anyagot is tartalmazhatnak a savak és bázisok között.
Az Arrhenius-sav jellemzői
Történelmileg a savakat savanyúnak és marónak írták le, de ezeknek a tulajdonságoknak az alapját keveset tudták. 1884-ben Svante Arrhenius azt javasolta, hogy az olyan vegyületek, mint a NaCl vagy az asztali só, vízben oldódva töltsenek fel ionokat, úgynevezett ionokat. 1887-re Arrhenius kifejlesztett egy elméletet, amelynek alapján felvetette, hogy a vízben ionizált savak hidrogénionokat termelnek. A hidrogénionok megadták a savak jellemzőit.
A savak fontos jellemzője, hogy fémekkel reagálva sót és hidrogéngázt képeznek. A sav Arrhenius-definíciója alapján egyértelmű, hogy a sav vízben hidrogénionokká, a sav többi negatív ionjává oldódik. A fém egyesül a negatív ionokkal, így a hidrogénionok és az extra elektronok hidrogéngázt képeznek.
A savak bázissal is sót és vizet képeznek. Az Arrhenius definíció szerint a bázisok hidroxid-ionokat hoznak létre oldatban. Ennek eredményeként egy sav-bázis reakcióban a sav hidrogénionjai egyesülnek a bázis hidroxidionjaival és vízmolekulákat képeznek. A sav negatív ionjai a bázis pozitív ionjaival együtt sót képeznek.
Példák Arrhenius-savreakciókra
Amikor egy tipikus Arrhenius-sav, például sósav reakcióba lép egy fémmel vagy egy bázissal, az Arrhenius-definíciók megkönnyítik a reakciók követését. Például a sósav, a sósav, reakcióba lép a cinkkel, a Zn-nel, cink-kloridot és hidrogéngázt képezve. A negatív Cl-ionok a cinkatomokkal kombinálva alkotják a ZnCl-t2 molekulák és extra elektronokat generálnak. Az elektronok a sav hidrogénionjaival egyesülve hidrogéngázzá válnak. A kémiai képlet Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
Ha a sósav bázissal, például nátrium-hidroxiddal, NaOH-val kombinálódik, a bázis nátrium- és hidroxidionokká disszociál. A sósav hidrogénionjai a nátrium-hidroxid hidroxidionjaival együtt vizet képeznek. A nátriumionok a klórionokkal egyesülve NaCl-ot vagy asztali sót képeznek. A kémiai képlet HCl + NaOH = NaCl + H2O.
A savak tágabb meghatározása
A savak Arrhenius-definíciója szűk abban az értelemben, hogy csak a vízben oldódó anyagokra vonatkozik, és csak azokra, amelyek hidrogénionokkal rendelkeznek. Egy tágabb meghatározás szerint a savak olyan anyagok, amelyek vízben oldva növelik a hidrogénionok koncentrációját.
Még tágabb meghatározások, például a Lewis vagy a Bronsted-Lowry definíciók is leírják a savakat, mint elektron akceptorokat vagy proton donorokat. Olyan anyagokat tartalmaznak, amelyek a savak tulajdonságait mutatják, de nem felelnek meg a hagyományos meghatározásnak. Másrészről az általános kémiai reakciók esetében az Arrhenius-definíciók jó alapot szolgáltatnak a reakciók működésének magyarázatához.