Allmänna egenskaper hos syror och baser

Syror och baser är föreningar med en viktig sak gemensamt: När du sänker ner dem i lösning frigör de fria joner. I en vattenlösning, som är den vanligaste, är det traditionella sättet att differentiera dem att en syra frigör positivt väte (H⁺) joner medan en bas frigör negativ hydroxid (OH^-). Kemister mäter styrkan hos en syra eller bas med dess pH, vilket är en term som refererar till "väteens kraft". Mittpunkten för pH-skalan är neutral. Föreningar med ett pH-värde lägre än mittpunkten är sura medan de med ett högre värde är basiska eller alkaliska.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Syror smakar surt medan baser smakar bittra. En syra reagerar med metaller för att producera vätgasbubblor medan en bas känns slimig vid beröring. Syror blir blå lakmuspapper rött medan baser blir rött lakmusspapper blått.

Teorin om en sur eller basisk förening som en som frigör väte- eller hydroxidjoner introducerades av den svenska kemisten Svante Arrhenius 1884. Arrhenius-teorin förklarar generellt hur syror och baser beter sig i lösning och varför de kombineras för att bilda salter, men det förklarar inte varför vissa föreningar som inte innehåller hydroxidjoner, såsom ammoniak, kan bilda baser i lösning.

Brønsted-Lowry-teorin, som introducerades 1923 av kemisterna Johannes Nicolaus Brønsted och Thomas Martin Lowry, rättar till detta genom att definiera syror som protondonatorer och baser som protonacceptorer. Detta är den definition som kemister oftast litar på vid analys av vattenlösningar.

En tredje teori, introducerad av Berkeley-kemist G.N. Lewis, också 1923, betraktar syror som elektronparacceptorer och baser som elektronpargivare. Lewis-teorin har fördelen att inkludera föreningar som inte innehåller väte alls, så det förlänger listan över syrabasreaktioner.

PH-skalan avser koncentrationen av vätejoner i en vattenbaserad lösning. Det är den negativa logaritmen för vätejonkoncentrationen: pH = -log [H +]. Skalan går från 0 till 14 och värdet 7 är neutralt. När koncentrationen av vätejoner ökar blir pH mindre, så värden mellan 0 och 7 indikerar syror, medan värden från 7 till 14 är basiska. Mycket höga och mycket låga pH-värden indikerar farligt frätande lösningar.

Om du skulle jämföra smaken av en sur lösning med en basisk - vilket inte är tillrådligt om pH är mycket högt eller mycket lågt - du skulle tycka att en sur lösning smakar surt medan en basisk smak bitter. Den sura smaken i citrusfrukter beror på citronsyra som de innehåller, ättika är sur eftersom den innehåller ättiksyra och sur mjölk innehåller mycket mjölksyra. Alkaliserande mineralvatten har å andra sidan en mild men märkbart bitter smak.

När en alkalisk lösning som ammoniak och vatten kombineras med fettsyror, gör den tvål. Det är vad som händer i liten skala när du kör en grundläggande lösning mellan fingrarna. Lösningen känns hal eller smal vid beröring eftersom den alkaliska lösningen kombineras med fettsyrorna på fingrarna.

En sur lösning känns inte slemmig, men den kommer att skapa bubblor om du sänker ner metall i den. Vätejonerna reagerar med metallen för att producera vätgas, som bubblar till toppen av lösningen och försvinner.

Det gamla testet för syror och baser, lakmuspapper är filterpapper som har behandlats med färgämnen gjorda av lavar. En syra blir blå lakmuspapper röd, medan en bas blir röd lakmuspapper blå. Lakmus-testet fungerar bäst om pH är under 4,5 eller över 8,3.