Čo je kyselina Arrhenius?

Vedec Svante Arrhenius najskôr navrhol, aby sa kyseliny vo vode disociovali za vzniku iónov. Kyseliny boli podľa neho materiály, ktoré obsahovali ión vodíka. Rozpustený vo vode, vodíkový ión, H⁺, dáva roztoku vlastnosti kyseliny. Arrhenius tiež vyvinul zodpovedajúcu definíciu základne. Po rozpustení vo vode vytvárajú zásady hydroxidové ióny, OH^-, ktoré dávajú riešeniu vlastnosti bázy.

Arrhenove definície pokrývajú mnoho najbežnejších kyselín a zásad a ich chemických reakcií, ale existujú aj iné materiály, ktoré majú vlastnosti kyselín, ale nehodia sa k Arrheniovi definícia. Širšie definície kyselín môžu zahŕňať niektoré z týchto materiálov.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Kyselina Arrhenius je materiál, ktorý sa po rozpustení vo vode disociuje na ióny vrátane vodíkových iónov. Podľa Arrhenia možno kyselinu definovať ako materiál, ktorý zvyšuje koncentráciu vodíkových iónov vo vode. Zodpovedajúcou definíciou pre bázy je materiál, ktorý zvyšuje koncentráciu hydroxidových iónov. Arrheniove definície sú obmedzené na materiály, ktoré sa rozpúšťajú vo vode, zatiaľ čo širšie definície môžu obsahovať viac materiálov medzi kyselinami a zásadami.

Kyseliny boli historicky opísané ako kyslé a korozívne, ale o základoch týchto charakteristík sa vedelo len málo. V roku 1884 Svante Arrhenius navrhol, aby zlúčeniny ako NaCl alebo kuchynská soľ tvorili po rozpustení vo vode nabité častice nazývané ióny. Do roku 1887 Arrhenius vyvinul teóriu, ktorá ho priviedla k domnienke, že vo vode ionizujú kyseliny za vzniku vodíkových iónov. Vodíkové ióny dodávali kyselinám ich vlastnosti.

Dôležitou charakteristikou kyselín je, že reagujú s kovmi za vzniku soli a plynného vodíka. Pri použití Arrheniovej definície kyseliny je zrejmé, že sa kyselina rozpúšťa vo vode na vodíkové ióny a na ďalšie negatívne ióny z kyseliny. Kov sa kombinuje s negatívnymi iónmi a zanecháva vodíkové ióny a ďalšie elektróny, aby vytvorili plynný vodík.

Kyseliny tiež reagujú s bázami za vzniku soli a vody. Podľa Arrheniovej definície vytvárajú zásady v roztoku hydroxidové ióny. Výsledkom je, že pri acidobázickej reakcii sa vodíkové ióny z kyseliny spoja s iónmi hydroxidu z bázy a vytvárajú molekuly vody. Negatívne ióny z kyseliny sa kombinujú s pozitívnymi iónmi z bázy a tvoria soľ.

Keď typická kyselina Arrheniova, ako je kyselina chlorovodíková, reaguje s kovom alebo zásadou, Arrheniove definície uľahčujú sledovanie reakcií. Napríklad kyselina chlorovodíková, HCl, reaguje so zinkom, Zn, za vzniku chloridu zinočnatého a plynného vodíka. Negatívne ióny Cl sa spoja s atómami zinku za vzniku ZnCl₂ molekuly a generujú ďalšie elektróny. Elektróny sa kombinujú s iónmi vodíka z kyseliny a vytvárajú z nich plynný vodík. Chemický vzorec je Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂.

Keď sa kyselina chlorovodíková spojí s bázou, ako je hydroxid sodný, NaOH, báza sa disociuje na ióny sodíka a hydroxidu. Vodíkové ióny z kyseliny chlorovodíkovej sa spoja s iónmi hydroxidu z hydroxidu sodného za vzniku vody. Sodné ióny sa kombinujú s iónmi chlóru a vytvárajú NaCl alebo kuchynskú soľ. Chemický vzorec je HCl + NaOH = NaCl + H₂O.

Arrheniova definícia kyselín je úzka v tom zmysle, že sa uplatňuje iba na látky, ktoré sa rozpúšťajú vo vode, a iba na tie, ktoré obsahujú ióny vodíka. Širšia definícia definuje kyseliny ako látky, ktoré zvyšujú koncentráciu vodíkových iónov po rozpustení vo vode.

Ešte širšie definície, ako napríklad Lewisova alebo Bronsted-Lowryho definícia, popisujú kyseliny ako akceptory elektrónov alebo ako donory protónov. Zahŕňajú látky, ktoré vykazujú vlastnosti kyselín, ale nezodpovedajú tradičnej definícii. Na druhej strane pre bežné chemické reakcie sú Arrheniove definície dobrým základom pre vysvetlenie fungovania reakcií.