Skābes un bāzes ir savienojumi, kuriem ir viena kopīga iezīme: iegremdējot tos šķīdumā, tie atbrīvo brīvos jonus. Ūdens šķīdumā, kas ir visizplatītākais, tradicionāls veids, kā tos diferencēt, ir tāds, ka skābe izdala pozitīvu ūdeņradi (H+) jonus, bet bāze atbrīvo negatīvo hidroksīdu (OH-) vieniem. Ķīmiķi mēra skābes vai bāzes stiprumu pēc tā pH, kas ir termins, kas apzīmē "ūdeņraža spēku". PH skalas viduspunkts ir neitrāls. Savienojumi, kuru pH ir mazāks par viduspunkta vērtību, ir skābi, bet savienojumi ar augstāku vērtību ir bāziski vai sārmaini.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Skābju garša ir skāba, bet bāzes - rūgta. Skābe reaģē ar metāliem, radot ūdeņraža gāzes burbuļus, bet bāze, pieskaroties, jūtas gluda. Skābes kļūst zilā lakmusa papīra sarkanā krāsā, bet pamatnes - sarkanā lakmusa papīra zilā krāsā.
Attīstošās definīcijas
Skābā vai bāziskā savienojuma teoriju par tādu, kas attiecīgi izdala ūdeņraža vai hidroksīda jonus, 1884. gadā ieviesa zviedru ķīmiķis Svante Arrhenius. Arrhenius teorija parasti izskaidro, kā skābes un bāzes izturas šķīdumā un kāpēc tās apvienojas, veidojot sāļus, bet tas nepaskaidro, kāpēc daži savienojumi, kas nesatur hidroksīda jonus, piemēram, amonjaks, var veidot bāzēs risinājums.
Brønsted-Lowry teorija, kuru 1923. gadā ieviesa ķīmiķi Johannes Nicolaus Brønsted un Thomas Martin Lowry, to izlabo, nosakot skābes kā protonu donorus un bāzes kā protonu akceptorus. Šīs definīcijas ķīmiķi visbiežāk paļaujas, analizējot ūdens šķīdumus.
Trešā teorija, kuru ieviesa Bērklija ķīmiķis G.N. Lūiss, arī 1923. gadā, skābes uzskata par elektronu pāru akceptoriem un bāzes par elektronu pāra donoriem. Lūisa teorija priekšrocība ir savienojumu iekļaušana, kas vispār nesatur ūdeņradi, tāpēc tas pagarina skābju-sārmu reakciju sarakstu.
PH skala
PH skala attiecas uz ūdeņraža jonu koncentrāciju ūdens šķīdumā. Tas ir ūdeņraža jonu koncentrācijas negatīvais logaritms: pH = -log [H +]. Skala ir no 0 līdz 14, un vērtība 7 ir neitrāla. Palielinoties ūdeņraža jonu koncentrācijai, pH kļūst mazāks, tāpēc vērtības no 0 līdz 7 norāda skābes, savukārt vērtības no 7 līdz 14 ir bāzes. Ļoti augstas un ļoti zemas pH vērtības norāda uz bīstami kodīgiem šķīdumiem.
Skābju un bāzes garša
Ja jūs salīdzinātu skāba šķīduma garšu ar bāzisku - tas nav ieteicams, ja pH ir ļoti augsts vai ļoti zems - jūs atradīsit, ka skābā šķīduma garša ir skāba, bet pamata - garša rūgta. Skābo garšu citrusaugļos izraisa citronskābe, ko tie satur, etiķis ir skābs, jo tajā ir etiķskābe, un skābajā pienā ir daudz pienskābes. Savukārt minerālūdens sārmainājam ir maiga, bet jūtami rūgta garša.
Bāzes jūtas gļotas, skābes rada gāzi
Ja sārmains šķīdums, piemēram, amonjaks un ūdens, apvienojas ar taukskābēm, tas veido ziepes. Tas notiek mazā mērogā, kad palaižat pamata risinājumu starp pirkstiem. Šķīdums jūtams slidens vai gļotains, jo sārmains šķīdums apvienojas ar taukskābēm uz pirkstiem.
Skābs šķīdums nejūtas gļots, bet tas iegūs burbuļus, ja jūs tajā iegremdēsit metālu. Ūdeņraža joni reaģē ar metālu, iegūstot ūdeņraža gāzi, kas burbuļo līdz šķīduma augšdaļai un izkliedējas.
Lakmusa tests
Senais skābju un bāzu tests - lakmusa papīrs ir filtrpapīrs, kas apstrādāts ar krāsvielām, kas izgatavotas no ķērpjiem. Skābe kļūst zilā lakmusa papīra sarkanā krāsā, bet pamatne - sarkanā lakmusa papīra zilā krāsā. Lakmusa tests vislabāk darbojas, ja pH ir zem 4,5 vai virs 8,3.