მეცნიერმა სვანტე არენიუსმა პირველად შემოგვთავაზა, რომ მჟავები გამოიყოფა წყალში და წარმოქმნიან იონებს. მისივე თქმით, მჟავები იყო მასალა, რომელშიც შედის წყალბადის იონი. იხსნება წყალში, წყალბადის იონი, H+, ხსნარს აძლევს მჟავის მახასიათებლებს. არენიუსმა აგრეთვე შეიმუშავა ბაზის შესაბამისი განმარტება. წყალში გახსნისას ფუძეები წარმოქმნიან ჰიდროქსიდის იონებს, OH-, რომელიც ხსნარს აძლევს ბაზის მახასიათებლებს.
არენიუსის განმარტებები მოიცავს ბევრ ყველაზე გავრცელებულ მჟავას და ბაზას და მათ ქიმიურ რეაქციებს, მაგრამ არსებობს სხვა მასალები, რომლებსაც აქვთ მჟავების მახასიათებლები, მაგრამ არ შეესაბამება არენიუსს განმარტება მჟავების უფრო ფართო განმარტებები შეიძლება მოიცავდეს ამ მასალებს.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
არენიუსის მჟავა არის მასალა, რომელიც წყალში გახსნისას იშლება იონებად, წყალბადის იონებად. არენიუსის მიხედვით, მჟავა შეიძლება განისაზღვროს, როგორც მასალა, რომელიც ზრდის წყალბადის იონების კონცენტრაციას წყალში. ბაზების შესაბამისი განმარტებაა მასალა, რომელიც ზრდის ჰიდროქსიდის იონების კონცენტრაციას. არენიუსის განმარტებები შემოიფარგლება მხოლოდ მასალებით, რომლებიც წყალში იხსნება, ხოლო უფრო ფართო განმარტებებში შეიძლება მეტი მასალა იყოს მჟავებსა და ბაზებს შორის.
არენიუსის მჟავის მახასიათებლები
ისტორიულად, მჟავებს აღწერდნენ, როგორც მჟავე და კოროზიულს, მაგრამ ამ მახასიათებლების საფუძვლის შესახებ ცოტა რამ იყო ცნობილი. 1884 წელს სვანტე არენიუსმა შემოგვთავაზა, რომ ნაერთები, როგორიცაა NaCl ან სუფრის მარილი, წყალში გახსნისას ქმნიან დამუხტულ ნაწილაკებს, რომლებსაც იონებს უწოდებენ. 1887 წლისთვის არენიუსმა შეიმუშავა თეორია, რომლის თანახმადაც იგი ვარაუდობს, რომ წყალში იონიზირებული მჟავები წყალბადის იონებს წარმოქმნის. წყალბადის იონებმა მჟავებს თავიანთი მახასიათებლები მისცეს.
მჟავების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ის, რომ ისინი რეაგირებენ მეტალებთან და წარმოქმნიან მარილს და წყალბადის გაზს. მჟავას არენიუსის განმარტების გამოყენებით ნათელია, რომ მჟავა იხსნება წყალში წყალბადის იონებად და სხვა უარყოფითი იონები მჟავასგან. მეტალი აერთიანებს უარყოფით იონებს და წყალბადის იონებს და დამატებით ელექტრონებს ქმნის წყალბადის გაზის წარმოქმნით.
მჟავები ასევე რეაგირებენ ბაზებთან და ქმნიან მარილს და წყალს. არენიუსის განმარტებით, ბაზები წარმოქმნიან ჰიდროქსიდის იონებს ხსნარში. შედეგად, მჟავა-ტუტოვანი რეაქციის დროს, მჟავას წყალბადის იონები შერწყმულია ბაზის ჰიდროქსიდის იონებთან და წარმოქმნიან წყლის მოლეკულებს. მჟავასგან უარყოფითი იონები შერწყმულია ფუძიდან დადებით იონებთან და წარმოქმნის მარილს.
არენიუსის მჟავა რეაქციების მაგალითები
როდესაც არენიუსის მჟავა, მაგალითად, მარილმჟავა, რეაგირებს ლითონთან ან ფუძესთან, არენიუსის განმარტებები ამარტივებს რეაქციებს. მაგალითად, მარილმჟავა, HCl, რეაგირებს თუთიასთან, Zn- თან და ქმნის თუთიის ქლორიდს და წყალბადის გაზს. უარყოფითი Cl იონები გაერთიანებულია თუთიის ატომებთან და ქმნის ZnCl2 მოლეკულები და წარმოქმნიან დამატებით ელექტრონებს. ელექტრონები გაერთიანებულია მჟავას წყალბადის იონებთან და ხდება წყალბადის გაზი. ქიმიური ფორმულაა Zn + 2HCl = ZnCl2 + თ2.
როდესაც მარილმჟავა ერევა ფუძესთან, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, NaOH, ფუძე იშლება ნატრიუმის და ჰიდროქსიდის იონებად. მარილმჟავას წყალბადის იონები კომბინირდება ჰიდროქსიდის იონებთან ნატრიუმის ჰიდროქსიდიდან და წარმოქმნის წყალს. ნატრიუმის იონები გაერთიანდება ქლორის იონებთან და ქმნის NaCl ან სუფრის მარილს. ქიმიური ფორმულაა HCl + NaOH = NaCl + H2ო.
მჟავების უფრო ფართო განმარტებები
მჟავების არენიუსის განმარტება ვიწროა იმ გაგებით, რომ იგი ეხება მხოლოდ ნივთიერებებს, რომლებიც წყალში იხსნება და მხოლოდ მათ, ვისაც წყალბადის იონები აქვს. უფრო ფართო განმარტებით მჟავებს განსაზღვრავს ნივთიერებები, რომლებიც წყალში გახსნისას ზრდის წყალბადის იონების კონცენტრაციას.
კიდევ უფრო ფართო განმარტებები, როგორიცაა ლუისის ან ბრონსტედ-ლოურის განმარტებები, მჟავებს აღწერს როგორც ელექტრონების მიმღებებს ან პროტონის დონორებს. ისინი მოიცავს ნივთიერებებს, რომლებიც გამოხატავენ მჟავების მახასიათებლებს, მაგრამ არ შეესაბამება ტრადიციულ განმარტებას. მეორეს მხრივ, ჩვეულებრივი ქიმიური რეაქციებისათვის, არენიუსის განმარტებები კარგ საფუძველს წარმოადგენს ასახსნელად, თუ როგორ მუშაობს რეაქციები.