Ученый Сванте Аррениус впервые предположил, что кислоты диссоциируют в воде с образованием ионов. По его словам, кислоты - это материалы, в состав которых входит ион водорода. Растворенный в воде ион водорода, H+, придает раствору характеристики кислоты. Аррениус также разработал соответствующее определение базы. При растворении в воде основания образуют ионы гидроксида ОН-, которые придают решению характеристики основания.
Определения Аррениуса охватывают многие из наиболее распространенных кислот и оснований и их химические реакции, но есть и другие материалы, которые обладают характеристиками кислот, но не подходят для Аррениуса. определение. Некоторые из этих материалов могут быть включены в более широкие определения кислот.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Кислота Аррениуса - это вещество, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы, включая ионы водорода. Согласно Аррениусу, кислоту можно определить как материал, который увеличивает концентрацию ионов водорода в воде. Соответствующее определение оснований - это материал, который увеличивает концентрацию гидроксид-ионов. Определения Аррениуса ограничены материалами, которые растворяются в воде, в то время как более широкие определения могут включать больше материалов, среди кислот и оснований.
Характеристики кислоты Аррениуса
Исторически кислоты описывались как кислые и коррозионные, но мало что было известно об основе этих характеристик. В 1884 году Сванте Аррениус предположил, что такие соединения, как NaCl или поваренная соль, при растворении в воде образовывали заряженные частицы, называемые ионами. К 1887 году Аррениус разработал теорию, которая привела его к предположению, что кислоты, ионизирующиеся в воде, производят ионы водорода. Ионы водорода придали кислотам их характеристики.
Важной характеристикой кислот является то, что они реагируют с металлами с образованием соли и газообразного водорода. Используя определение кислоты по Аррениусу, становится ясно, что кислота растворяется в воде, превращаясь в ионы водорода и другие отрицательные ионы кислоты. Металл соединяется с отрицательными ионами, оставляя ионы водорода и дополнительные электроны для образования газообразного водорода.
Кислоты также реагируют с основаниями с образованием соли и воды. Согласно определению Аррениуса, основания производят ионы гидроксида в растворе. В результате в кислотно-щелочной реакции ионы водорода кислоты объединяются с ионами гидроксида основания с образованием молекул воды. Отрицательные ионы кислоты объединяются с положительными ионами основания, образуя соль.
Примеры кислотных реакций Аррениуса
Когда типичная кислота Аррениуса, такая как соляная кислота, реагирует с металлом или основанием, определения Аррениуса позволяют легко проследить за реакциями. Например, соляная кислота HCl реагирует с цинком Zn с образованием хлорида цинка и газообразного водорода. Отрицательные ионы Cl объединяются с атомами цинка с образованием ZnCl2 молекулы и генерируют дополнительные электроны. Электроны соединяются с ионами водорода кислоты и превращаются в газообразный водород. Химическая формула: Zn + 2HCl = ZnCl.2 + H2.
Когда соляная кислота соединяется с основанием, таким как гидроксид натрия, NaOH, основание диссоциирует на ионы натрия и гидроксида. Ионы водорода из соляной кислоты объединяются с ионами гидроксида из гидроксида натрия с образованием воды. Ионы натрия соединяются с ионами хлора с образованием NaCl или поваренной соли. Химическая формула: HCl + NaOH = NaCl + H.2О.
Более широкие определения кислот
Определение кислот Аррениуса является узким в том смысле, что оно применимо только к веществам, растворяющимся в воде, и только к тем, которые имеют ионы водорода. Более широкое определение определяет кислоты как вещества, которые увеличивают концентрацию ионов водорода при растворении в воде.
Даже более широкие определения, такие как определения Льюиса или Бренстеда-Лоури, описывают кислоты как акцепторы электронов или как доноры протонов. В их число входят вещества, обладающие свойствами кислот, но не подходящие под традиционное определение. С другой стороны, для обычных химических реакций определения Аррениуса составляют хорошую основу для объяснения того, как работают реакции.