Syrer og baser er forbindelser med en viktig ting til felles: Når du dypper dem i oppløsning, frigjør de frie ioner. I en vandig løsning, som er den vanligste, er den tradisjonelle måten å differensiere dem på at en syre frigjør positivt hydrogen (H+) ioner mens en base frigjør negativ hydroksid (OH-) de. Kjemikere måler styrken til en syre eller base ved pH, som er et begrep som refererer til "kraften til hydrogen." Midtpunktet til pH-skalaen er nøytralt. Forbindelser med en pH lavere enn midtpunktverdien er sure mens de med en høyere verdi er basiske eller basiske.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Syrer smaker surt mens baser smaker bittert. En syre reagerer med metaller for å produsere hydrogengassbobler mens en base føles slimete å ta på. Syrer blir blå lakmuspapir rødt mens bunnene blir rød lakmuspapir blått.
Evolving Definitions
Teorien om en sur eller basisk forbindelse som en som frigjør hydrogen eller hydroksidioner ble introdusert av den svenske kjemikeren Svante Arrhenius i 1884. Arrhenius-teorien forklarer generelt hvordan syrer og baser oppfører seg i løsning og hvorfor de kombineres for å danne salter, men det forklarer ikke hvorfor visse forbindelser som ikke inneholder hydroksidioner, som ammoniakk, kan danne baser i løsning.
Brønsted-Lowry-teorien, introdusert i 1923 av kjemikerne Johannes Nicolaus Brønsted og Thomas Martin Lowry, retter på dette ved å definere syrer som protondonorer og baser som protonakseptorer. Dette er definisjonen som kjemikere oftest stoler på når de analyserer vandige løsninger.
En tredje teori, introdusert av Berkeley-kjemiker G.N. Lewis, også i 1923, betrakter syrer som elektronpar-akseptorer og baser som elektronpar-donorer. Lewis-teorien har fordelen av å inkludere forbindelser som ikke inneholder hydrogen i det hele tatt, så det forlenger listen over syre-base reaksjoner.
PH-skalaen
PH-skalaen refererer til konsentrasjonen av hydrogenioner i en vannbasert løsning. Det er den negative logaritmen til hydrogenionkonsentrasjonen: pH = -log [H +]. Skalaen går fra 0 til 14, og verdien 7 er nøytral. Når konsentrasjonen av hydrogenioner øker, blir pH mindre, så verdier mellom 0 og 7 indikerer syrer, mens verdier fra 7 til 14 er basiske. Svært høye og svært lave pH-verdier indikerer farlig etsende løsninger.
Smaken av syrer og baser
Hvis du skulle sammenligne smaken av en sur løsning med en grunnleggende - noe som ikke er tilrådelig hvis pH er veldig høy eller veldig lav - du vil oppdage at en sur løsning smaker sur mens en grunnleggende smak bitter. Den sure smaken i sitrusfrukter skyldes sitronsyre de inneholder, eddik er sur fordi den inneholder eddiksyre og sur melk inneholder mye melkesyre. Alkaliserende mineralvann har derimot en mild, men merkbart bitter smak.
Basene føles slanke, syrer gjør gass
Når en alkalisk løsning som ammoniakk og vann kombineres med fettsyrer, lager den såpe. Det er det som skjer i liten skala når du kjører en grunnleggende løsning mellom fingrene. Løsningen føles glatt eller slimete å ta på, fordi den alkaliske løsningen kombineres med fettsyrene på fingrene.
En sur løsning føles ikke slimete, men den vil lage bobler hvis du dypper metall i den. Hydrogenionene reagerer med metallet for å produsere hydrogengass, som bobler til toppen av løsningen og forsvinner.
Litmus-testen
Den eldgamle testen for syrer og baser, lakmuspapir er filterpapir som har blitt behandlet med fargestoffer laget av lav. En syre blir blå lakmuspapir rød, mens en base blir rød lakmuspapir blå. Lakmus-testen fungerer best hvis pH er under 4,5 eller over 8,3.