Kjemikere har tre separate teorier for hva som utgjør en syre og en base, men det er ingen uenighet om at de nøytraliserer hverandre. Når de kombineres i en vannløsning, produserer de et salt. Syrer og baser kan kombineres på andre måter, men når de gjør det, er produktet ikke alltid et salt. Når du for eksempel tilfører sink til ammoniakk, resulterer reaksjonen i et komplekst ion. Inntil introduksjonen av Lewis-teorien om syrer og baser, ville dette ikke engang blitt ansett som en syre / base-reaksjon.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
I vandige løsninger kombineres syrer og baser for å nøytralisere hverandre og produsere et salt. Syre-base reaksjoner som ikke forekommer i vann, produserer vanligvis også salter, men de kan også produsere komplekse ioner.
Syrer Donerer H +; Baser donerer OH-
I følge en teori av Svante Arrhenius. en Nobelprisvinnende fysiker og kjemiker, en syre i løsning donerer en H+ ion i vann. Ionene flyter ikke fritt rundt, men knytter seg i stedet til vannmolekyler for å danne hydroniumioner (H
3O+). PH i en løsning, som refererer til "kraften til hydrogen", er et mål på antall tilstedeværende ioner. pH er en negativ konsentrasjonslogaritme, så jo lavere pH, jo høyere konsentrasjon av disse ionene, og jo surere er løsningen. Baser, derimot, donerer hydroksid (OH-) ioner. Når en løsning har overvekt av hydroksidioner, er pH-verdien over 7 (nøytralpunktet), og løsningen er alkalisk. Syrer og baser som oppfører seg på denne måten er kjent som Arrhenius-syrer og baser. Hydrogenklorid (HCl) er et eksempel på en Arrhenius-syre, og natriumhydroksyd (NaOH) er en Arrhenius-base.Arrhenius syrer og baser kombineres til salt
Når du kombinerer en Arrhenius-syre og base i samme løsning, er det positivt ladede hydroniumet ioner kombineres med hydroksidionene for å produsere vann, og restene av ionene kombineres for å produsere a salt. Hvis alle tilgjengelige ioner kombineres på denne måten, blir løsningen pH-nøytral, noe som betyr at syren og basen nøytraliserer hverandre. Det mest kjente eksemplet er å oppløse hydrogenklorid og natriumhydroksid i oppløsning for å produsere fritt natrium (Na+) og klorid (Cl-) ioner. De kombineres for å danne NaCl, eller vanlig bordsalt. Denne prosessen kalles hydrolyse.
Brønsted-Lowry generaliserer syre / basereaksjonen
Et par kjemikere, Johannes Nicolaus Brønsted og Thomas Martin Lowry, introduserte uavhengig en mer generalisert oppfatning av syrer og baser i 1923. I deres teori er en syre en forbindelse som donerer et proton (H+) mens en base er en forbindelse som aksepterer en. Denne forestillingen utvider Arrhenius-definisjonen til å ta hensyn til syre-base reaksjoner som ikke forekommer i vandig løsning. For eksempel, ifølge Brønsted-Lowry-definisjonen, reaksjonen mellom ammoniakk og hydrogenklorid til produsere saltet ammoniumklorid er en syre-base reaksjon som ikke involverer utveksling av hydronium eller hydroksid ioner. Det vil ikke bli ansett som en syre-base reaksjon under Arrhenius definisjonen. Bronsted-Lowry syrebasreaksjoner produserer ikke alltid vann, men de produserer fortsatt salter.
Lewis generaliserer enda mer
Også i 1923, G.N. Lewis fra UC Berkeley modifiserte definisjonen av syrer og baser for å ta hensyn til reaksjoner som ikke kunne forklares ved bruk av Brønsted-Lowry-oppfatningen. I Lewis 'teori er baser elektronpar-donorer mens syrer er elektronpar-akseptorer. Denne oppfatningen hjelper til med å forklare reaksjoner som oppstår, ikke bare mellom faste stoffer og væsker, men også gasser, som syre-base reaksjoner. I denne teorien kan reaksjonsproduktet ikke være et salt. For eksempel produserer reaksjonen mellom sinkioner og ammoniakk tetraamminezink, et komplekst ion.
Zn2++ 4NH3→ [Zn (NH3)4]4+.