Kwasy i zasady to związki, które mają jedną wspólną cechę: kiedy zanurzysz je w roztworze, uwalniają wolne jony. W roztworze wodnym, który jest najczęściej spotykany, tradycyjnym sposobem ich rozróżnienia jest to, że kwas uwalnia dodatni wodór (H+) jony podczas gdy zasada uwalnia ujemny wodorotlenek (OH-). Chemicy mierzą moc kwasu lub zasady na podstawie jego pH, które jest terminem odnoszącym się do „mocy wodoru”. Środek skali pH jest neutralny. Związki o pH niższym niż wartość punktu środkowego są kwaśne, podczas gdy te o wyższej wartości są zasadowe lub zasadowe.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Kwasy smakują kwaśno, a bazy są gorzkie. Kwas reaguje z metalami, tworząc bąbelki gazowego wodoru, podczas gdy zasada jest śliska w dotyku. Kwasy zmieniają kolor niebieski papierek lakmusowy na czerwony, a zasady zmieniają kolor na czerwony papierek lakmusowy na niebieski.
Zmieniające się definicje
Teoria związku kwasowego lub zasadowego jako takiego, który uwalnia odpowiednio jony wodorowe lub wodorotlenowe, została wprowadzona przez szwedzkiego chemika Svante Arrheniusa w 1884 roku. Teoria Arrheniusa ogólnie wyjaśnia, jak kwasy i zasady zachowują się w roztworze i dlaczego łączą się, tworząc sole, ale nie wyjaśnia, dlaczego niektóre związki niezawierające jonów wodorotlenowych, takie jak amoniak, mogą tworzyć zasady w rozwiązanie.
Teoria Brønsteda-Lowry'ego, wprowadzona w 1923 r. przez chemików Johannesa Nicolausa Brønsteda i Thomasa Martina Lowry'ego, koryguje to, definiując kwasy jako donory protonów, a zasady jako akceptory protonów. Jest to definicja, na której chemicy najczęściej opierają się podczas analizowania roztworów wodnych.
Trzecia teoria, wprowadzona przez chemika z Berkeley, G.N. Lewis, również w 1923, uważa kwasy za akceptory par elektronów, a zasady za donory par elektronów. Teoria Lewisa ma tę zaletę, że zawiera związki, które w ogóle nie zawierają wodoru, więc wydłuża listę reakcji kwasowo-zasadowych.
Skala pH
Skala pH odnosi się do stężenia jonów wodorowych w roztworze na bazie wody. Jest to ujemny logarytm stężenia jonów wodorowych: pH = -log [H+]. Skala biegnie od 0 do 14, a wartość 7 jest neutralna. Wraz ze wzrostem stężenia jonów wodorowych pH maleje, więc wartości od 0 do 7 oznaczają kwasy, a wartości od 7 do 14 są podstawowe. Bardzo wysokie i bardzo niskie wartości pH wskazują na niebezpiecznie korozyjne roztwory.
Smak kwasów i zasad
Jeśli miałbyś porównać smak kwaśnego roztworu do podstawowego – co nie jest wskazane, jeśli pH jest bardzo wysoka lub bardzo niska – okazałoby się, że roztwór kwaśny smakuje kwaśno, podczas gdy podstawowy smakuje gorzki. Kwaśny smak owoców cytrusowych wynika z zawartego w nich kwasu cytrynowego, ocet jest kwaśny, ponieważ zawiera kwas octowy, a kwaśne mleko jest bogate w kwas mlekowy. Z drugiej strony alkalizująca woda mineralna ma łagodny, ale zauważalnie gorzki smak.
Bazy są śluzowate, kwasy tworzą gaz
Kiedy alkaliczny roztwór, taki jak amoniak i woda, łączy się z kwasami tłuszczowymi, powstaje mydło. Tak dzieje się na małą skalę, gdy uruchamiasz podstawowe rozwiązanie między palcami. Roztwór jest śliski lub śliski w dotyku, ponieważ roztwór alkaliczny łączy się z kwasami tłuszczowymi na palcach.
Kwaśny roztwór nie jest śliski, ale jeśli zanurzysz w nim metal, zrobi się bąbelki. Jony wodorowe reagują z metalem, tworząc gazowy wodór, który bąbelkuje na górze roztworu i rozprasza się.
Test lakmusowy
Odwieczny test na kwasy i zasady, papierek lakmusowy to papier filtracyjny, który został poddany działaniu barwników wykonanych z porostów. Kwas zmienia kolor niebieski papierek lakmusowy na czerwony, podczas gdy baza zmienia kolor na niebieski papierek lakmusowy. Test lakmusowy działa najlepiej, gdy pH jest poniżej 4,5 lub powyżej 8,3.