I chimici hanno tre teorie separate su ciò che costituisce un acido e una base, ma non c'è disaccordo sul fatto che si neutralizzano a vicenda. Quando si uniscono in una soluzione acquosa, producono un sale. Acidi e basi possono combinarsi in altri modi, tuttavia, e quando lo fanno, il prodotto non è sempre un sale. Ad esempio, quando si aggiunge zinco all'ammoniaca, la reazione risulta in uno ione complesso. Fino all'introduzione della teoria di Lewis degli acidi e delle basi, questa non sarebbe stata nemmeno considerata una reazione acido/base.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Nelle soluzioni acquose, acidi e basi si combinano per neutralizzarsi a vicenda e produrre un sale. Le reazioni acido-base che non si verificano nell'acqua di solito producono anche sali, ma possono anche produrre ioni complessi.
Gli acidi donano H+; Le basi donano OH-
Secondo una teoria avanzata da Svante Arrhenius. fisico e chimico premio Nobel, un acido in soluzione dona un H+ ione in acqua. Gli ioni non galleggiano liberamente, ma si attaccano invece alle molecole d'acqua per formare ioni idronio (H
3oh+). Il pH di una soluzione, che si riferisce al "potere dell'idrogeno", è una misura del numero di questi ioni presenti. Il pH è un logaritmo negativo della concentrazione, quindi più basso è il pH, maggiore è la concentrazione di questi ioni e più acida è la soluzione. Le basi, invece, donano idrossido (OH-) ioni. Quando una soluzione ha una preponderanza di ioni idrossido, il suo pH è superiore a 7 (il punto neutro) e la soluzione è alcalina. Gli acidi e le basi che si comportano in questo modo sono noti come acidi e basi di Arrhenius. L'acido cloridrico (HCl) è un esempio di un acido di Arrhenius e l'idrossido di sodio (NaOH) è una base di Arrhenius.Gli acidi e le basi di Arrhenius si combinano per formare i sali
Quando unisci un acido e una base di Arrhenius nella stessa soluzione, l'idronio caricato positivamente Gli ioni si combinano con gli ioni idrossido per produrre acqua e gli ioni rimanenti si combinano per produrre a sale. Se tutti gli ioni disponibili si combinano in questo modo, la soluzione diventa a pH neutro, il che significa che l'acido e la base si neutralizzano a vicenda. L'esempio più noto è la dissoluzione di acido cloridrico e idrossido di sodio in soluzione per produrre sodio libero (Na+) e cloruro (Cl-) ioni. Si combinano per formare NaCl o sale da tavola comune. Questo processo è chiamato idrolisi.
Brønsted-Lowry generalizza la reazione acido/base
Una coppia di chimici, Johannes Nicolaus Brønsted e Thomas Martin Lowry, introdusse indipendentemente una concezione più generalizzata di acidi e basi nel 1923. Nella loro teoria, un acido è un composto che dona un protone (H+) mentre una base è un composto che ne accetta uno. Questa concezione estende la definizione di Arrhenius per tenere conto delle reazioni acido-base che non si verificano in soluzione acquosa. Ad esempio, secondo la definizione di Brønsted-Lowry, la reazione tra ammoniaca e acido cloridrico a produrre il sale ammonio cloruro è una reazione acido-base che non comporta lo scambio di idronio o idrossido ioni. Non sarebbe considerata una reazione acido-base secondo la definizione di Arrhenius. Le reazioni acido-base di Bronsted-Lowry non producono sempre acqua, ma producono comunque sali.
Lewis generalizza ancora di più
Sempre nel 1923, G.N. Lewis dell'Università di Berkeley ha modificato la definizione di acidi e basi per tenere conto di reazioni che non potevano essere spiegate utilizzando la concezione di Brønsted-Lowry. Nella teoria di Lewis, le basi sono donatori di coppie di elettroni mentre gli acidi sono accettori di coppie di elettroni. Questa concezione aiuta a spiegare le reazioni che avvengono, non solo tra solidi e liquidi ma anche tra gas, come reazioni acido-base. In questa teoria, il prodotto della reazione potrebbe non essere un sale. Ad esempio, la reazione tra ioni zinco e ammoniaca produce tetraamminezinco, uno ione complesso.
Zn2++4NH3→[Zn (NH3)4]4+.