Нема сумње да сте чули за то киселине и вероватно могу навести неколико само из читања етикета са храном: Лимунска киселина. Сирћетна киселина. Истовремено, знате да бар неке киселине могу бити штетне ако се толико бавите њима, па различите киселине очигледно имају различита својства, укључујући различите јачине.
Базе има свуда у свету, иако изгледа да из неког разлога добијају мање публицитета. Као и киселине, базе могу оштетити биолошке и друге материјале. Наишли сте на јаку базу у облику белила за домаћинство (НаЦлО или натријум хипохлорит).
Киселине и базе су комплементарне у готово сваком погледу, а једна се чак може користити за „неутралисање“ друге, као код узимања оралних антацид таблете за борбу против стомачне киселине. Део тога је у номенклатури; када се киселине у ствари понашају као киселине, оне постају базе и исто тако за понашање база. Разумевање коњуговане киселине и базе је од суштинске важности за савладавање хемијских реакција.
Историја киселинско-базне хемије
Још средином 1600-их,
Роберт Боиле, који је изгледа био укључен у отприлике сваки хемијски експеримент у то доба, то је схватио одређена решења имала су својства као што је способност оштећења уроњених супстанци или њихове промене боје, и да би се ови ефекти могли спречити или негирати додавањем алкалних једињења, за која се данас зна да су основна.1923. год. Јоханнес Брøнстед и Тхомас Ловри формално дефинисане киселине и базе у смислу преноса јона водоника (Х+).
Брøнстед-Ловри киселине
Коњугована база киселине је једињење преостало након што киселина донира јон водоника, а коњугована киселина базе је једињење које остаје након што јон водоник прихвати база.
А. Брøнстед-Ловри киселина је стога једноставно молекул који може донирати јон водоника (који је позитивно наелектрисан атом) другом молекулу; остатак те киселине назива се њен коњугована основа. На пример, када хлороводонична киселина донира протон, хлоридни јон иза је коњугована основа:
ХЦл → Х.++ Кл−
Понекад ће киселина бити позитивно наелектрисана пре него што донира свој водоник-јон, уместо неутрална као у случају ХЦл. То се може уочити код амонијум јона донирајући протон да постане коњугована база амонијак:
НХ4+ → Х.++ НХ3
Х2ПО4−: Киселина или база?
До сада сте видели примере једињења са формулама које чине очигледним да ли молекул функционише као киселина или као база (или, у том смислу, ни као један од њих). Ако видите јон без атома водоника, као што је Цл−, знате да то не може бити киселина, јер нема протоне, али да би могла бити база, јер је то анион са наелектрисањем −1 и „жељан“ преузимања протона.
Али шта је са једињењима са више атома водоника доступних за размену? У правом окружењу може једињење које функционише као база у присуству довољно јаке киселине такође делују као киселина у присуству довољно јаке базе. (Замишљајте базе као „вадеће водоник-јоне“. Такво једињење се назива амфотерни или амфипротични.
Класичан пример је дихидроген фосфат јон Х.2ПО4−. У присуству јаке киселине ХБр, овај молекул лако прихвата водоник-јон из киселине да постане фосфорне киселине (Х3ПО4). Ипак, у присуству базичног хидроксида (ОХ−) јони, дихидроген фосфат уместо тога донира протон да постане монохидроген фосфат (ХПО42−).
-
Коњугована основа Х.2ПО4−
је дакле ХПО42−, и коњугована киселина од
Х.2ПО4− је Х.3ПО4.