화학자들은 산과 염기를 구성하는 세 가지 이론을 가지고 있지만 서로를 중화 시킨다는 사실에 대해서는 의견이 일치하지 않습니다. 수용액에 결합하면 소금이 생성됩니다. 산과 염기는 다른 방식으로 결합 할 수 있지만 결합 할 때 제품이 항상 소금이되는 것은 아닙니다. 예를 들어, 암모니아에 아연을 첨가하면 반응이 복합 이온을 생성합니다. 산과 염기에 대한 루이스 이론이 도입되기 전까지는 이것은 산 / 염기 반응으로 간주되지 않았을 것입니다.
TL; DR (너무 긴; 읽지 않음)
수용액에서 산과 염기가 결합하여 서로 중화하고 염을 생성합니다. 물에서 발생하지 않는 산-염기 반응은 일반적으로 염을 생성하지만 복잡한 이온도 생성 할 수 있습니다.
산은 H +를 기부합니다. 기지는 OH-를 기부
Svante Arrhenius가 발전시킨 이론에 따르면. 노벨상을 수상한 물리학 자이자 화학자 인 용액의 산은 H+ 물 속의 이온. 이온은 자유롭게 떠 다니지 않고 대신 물 분자에 부착되어 하이드로 늄 이온 (H3영형+). "수소의 힘"을 나타내는 용액의 pH는 존재하는 이러한 이온의 수를 측정합니다. pH는 농도의 음의 로그이므로 pH가 낮을수록 이러한 이온의 농도가 높아지고 용액의 산성도가 높아집니다. 반면에 염기는 수산화물 (OH-) 이온. 용액에 수산화 이온이 우세하면 pH는 7 (중성점) 이상이고 용액은 알칼리성입니다. 이런 식으로 행동하는 산과 염기를 아 레니 우스 산과 염기라고합니다. 염화수소 (HCl)는 아 레니 우스 산의 예이고 수산화 나트륨 (NaOH)은 아 레니 우스 염기입니다.
아 레니 우스 산과 염기가 결합하여 염 형성
같은 용액에 Arrhenius 산과 염기를 결합하면 양전하를 띤 하이드로 늄이 이온은 수산화 이온과 결합하여 물을 생성하고 남은 이온은 결합하여 소금. 사용 가능한 모든 이온이 이러한 방식으로 결합하면 용액이 pH 중성이되어 산과 염기가 서로 중화됩니다. 가장 잘 알려진 예는 염화수소와 수산화 나트륨을 용액에 녹여 유리 나트륨 (Na+) 및 염화물 (Cl-) 이온. 그들은 결합하여 NaCl 또는 일반적인 식탁 용 소금을 형성합니다. 이 과정을 가수 분해라고합니다.
Brønsted-Lowry는 산 / 염기 반응을 일반화합니다.
한 쌍의 화학자 인 Johannes Nicolaus Brønsted와 Thomas Martin Lowry는 1923 년에 산과 염기에 대한보다 일반화 된 개념을 독립적으로 도입했습니다. 그들의 이론에서 산은 양성자 (H+) 염기는 하나를 받아들이는 화합물입니다. 이 개념은 수용액에서 발생하지 않는 산-염기 반응을 설명하기 위해 Arrhenius 정의를 확장합니다. 예를 들어 Brønsted-Lowry 정의에 따르면 암모니아와 염화수소 간의 반응은 염화 암모늄염 생성은 하이드로 늄 또는 수산화물의 교환을 포함하지 않는 산-염기 반응입니다 이온. Arrhenius 정의에서 산-염기 반응으로 간주되지 않습니다. Bronsted-Lowry 산-염기 반응은 항상 물을 생성하지는 않지만 여전히 염을 생성합니다.
루이스는 훨씬 더 일반화합니다
또한 1923 년에 G.N. UC Berkeley의 Lewis는 Brønsted-Lowry 개념을 사용하여 설명 할 수없는 반응을 설명하기 위해 산과 염기의 정의를 수정했습니다. 루이스의 이론에서 염기는 전자쌍 공여체이고 산은 전자쌍 수용체입니다. 이 개념은 고체와 액체뿐만 아니라 기체 사이에서 발생하는 반응을 산-염기 반응으로 설명하는 데 도움이됩니다. 이 이론에서 반응의 생성물은 염이 아닐 수 있습니다. 예를 들어 아연 이온과 암모니아 사이의 반응은 복합 이온 인 테트라 암 미네 진을 생성합니다.
Zn2++ 4NH3→ [Zn (NH3)4]4+.