Lo scienziato Svante Arrhenius per primo propose che gli acidi si dissociassero in acqua per formare ioni. Secondo lui, gli acidi erano materiali che includevano uno ione idrogeno. Disciolto in acqua, lo ione idrogeno, H+, conferisce alla soluzione le caratteristiche di un acido. Arrhenius ha anche sviluppato una definizione corrispondente per una base. Quando disciolte in acqua, le basi producono ioni idrossido, OH-, che conferiscono alla soluzione le caratteristiche di una base.
Le definizioni di Arrhenius coprono molti degli acidi e delle basi più comuni e le loro reazioni chimiche, ma ci sono altri materiali che hanno le caratteristiche degli acidi ma non si adattano all'Arrhenius definizione. Definizioni più ampie di acidi possono includere alcuni di questi materiali.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Un acido di Arrhenius è un materiale che, una volta sciolto in acqua, si dissocia in ioni, inclusi gli ioni idrogeno. Secondo Arrhenius, un acido può essere definito come un materiale che aumenta la concentrazione di ioni idrogeno nell'acqua. La definizione corrispondente per le basi è un materiale che aumenta la concentrazione di ioni idrossido. Le definizioni di Arrhenius sono limitate a materiali che si dissolvono in acqua mentre definizioni più ampie possono includere più materiali tra acidi e basi.
Le caratteristiche di un acido di Arrhenius
Storicamente, gli acidi sono stati descritti come acidi e corrosivi, ma si sapeva poco sulla base di queste caratteristiche. Nel 1884, Svante Arrhenius propose che composti come NaCl o sale da tavola formassero particelle cariche chiamate ioni quando si dissolvevano in acqua. Nel 1887, Arrhenius aveva sviluppato una teoria che lo portò a suggerire che gli acidi ionizzati nell'acqua per produrre ioni idrogeno. Gli ioni idrogeno hanno conferito agli acidi le loro caratteristiche.
Una caratteristica importante degli acidi è che reagiscono con i metalli per formare un sale e un gas idrogeno. Usando la definizione di Arrhenius di un acido, è chiaro che l'acido si dissolve in acqua in ioni idrogeno e gli altri ioni negativi dall'acido. Il metallo si combina con gli ioni negativi, lasciando gli ioni idrogeno e gli elettroni extra per formare gas idrogeno.
Gli acidi reagiscono anche con le basi per formare un sale e acqua. Secondo la definizione di Arrhenius, le basi producono ioni idrossido in soluzione. Di conseguenza, in una reazione acido-base, gli ioni idrogeno dall'acido si combinano con gli ioni idrossido dalla base per formare molecole d'acqua. Gli ioni negativi dell'acido si combinano con gli ioni positivi della base per formare un sale.
Esempi di reazioni dell'acido di Arrhenius
Quando un tipico acido di Arrhenius come l'acido cloridrico reagisce con un metallo o una base, le definizioni di Arrhenius rendono facile seguire le reazioni. Ad esempio, l'acido cloridrico, HCl, reagisce con lo zinco, Zn, per formare cloruro di zinco e gas idrogeno. Gli ioni Cl negativi si combinano con gli atomi di zinco per formare lo ZnCl2 molecole e generano elettroni extra. Gli elettroni si combinano con gli ioni idrogeno dall'acido per diventare gas idrogeno. La formula chimica è Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2.
Quando l'acido cloridrico si combina con una base come l'idrossido di sodio, NaOH, la base si dissocia in ioni sodio e idrossido. Gli ioni idrogeno dell'acido cloridrico si combinano con gli ioni idrossido dell'idrossido di sodio per formare acqua. Gli ioni sodio si combinano con gli ioni cloro per formare NaCl o sale da cucina. La formula chimica è HCl + NaOH = NaCl + H2O.
Definizioni più ampie di acidi
La definizione di acidi di Arrhenius è ristretta nel senso che si applica solo alle sostanze che si dissolvono in acqua e solo a quelle che hanno ioni idrogeno. Una definizione più ampia definisce gli acidi come sostanze che aumentano la concentrazione di ioni idrogeno quando disciolti in acqua.
Definizioni anche più ampie come le definizioni di Lewis o Bronsted-Lowry descrivono gli acidi come accettori di elettroni o come donatori di protoni. Comprendono sostanze che presentano le caratteristiche degli acidi ma non rientrano nella definizione tradizionale. Per le reazioni chimiche comuni, d'altra parte, le definizioni di Arrhenius costituiscono una buona base per spiegare come funzionano le reazioni.