Oavsett om du vet det eller inte, är du förmodligen bekant med många syror och baser. Har du någonsin pressat limejuice över en taco? Då har du använt en sur substans. Har du någonsin fått rengöra ett igensatt avlopp med en kemikalie? Det är troligt att kemikalier är en mycket stark bas. Den kaustiska karaktären av det hjälper till att bli av med alla saker som täpper till avloppet. Dessa är grundläggande exempel på syror och baser.
Men vad är det kemiskt som gör limesaften och avloppsrenaren annorlunda? Vad är likheterna mellan syror och baser? Vad är syra- och basskillnaderna?
Kemisk definition av syror och baser
Det finns flera definitioner av syror och baser. Den smalaste definitionen är Arrhenius-definitionen. Det kan också vara den mest intuitiva och enklaste nivån för att definiera syror och baser.
Ett Arrhenius syra ökar koncentrationen av H+ eller H3O+ (hydroniumjon) eftersom protoner inte riktigt flyter runt i lösning av sig själva. En Arrhenius-bas ökar koncentrationen av OH- joner.
Ett exempel på en Arrhenius-syra är således HCl. När HCl dissocieras i lösning ökar hydroniumjonkoncentrationen. Ett exempel på en Arrhenius-bas är NaOH. När NaOH dissocieras i vatten ökar koncentrationen av hydroxidjoner.
Tips
Syror frigör en proton eller H+, i vatten. Baser frigör en hydroxidjon, OH-, i vatten.
Problemet med att använda Arrhenius-definitionerna är att det begränsar dig till att bara diskutera vattenlösningar.
För att kunna definiera fler reaktioner, har Brønsted-Lowry definition fokuserar på protonöverföring. En Brønsted-Lowry-syra är vilken art som helst som donerar en proton till en annan molekyl. En Brønsted-Lowry-bas är vilken art som accepterar en proton från en annan molekyl.
Det är viktigt att notera att Brønsted-Lowry-definitionerna utökar definitionen av syror och baser, så Arrhenius-syror och baser är också Brønsted-Lowry-syror och baser.
Slutligen, Lewis definition är den mest allomfattande definitionen av syror och baser. Precis som en Arrhenius-syra är en Brønsted-Lowry-syra, är en Brønsted-Lowry-syra en Lewis-syra.
I Lewis-definitionen är syror elektronpar-acceptorer. Som ett resultat av detta kan syran bilda en kovalent bindning med vad som helst som tillför elektronerna. Baser är elektronpar-givare.
Tips
Lewis-syror är elektronparacceptorer och Lewis-baser är elektronpargivare.
Använda pH-skalan
Hur kan du faktiskt mäta om något är en syra eller en bas? Du kan använda pH-skalan som anger koncentrationen av vätejoner. En av de mest värdefulla syrorna och basskillnaderna för identifieringsändamål är koncentration av vätejoner.
Som koncentrationen av H+ och OH- joner i lösningar är ofta ett mycket litet antal, en forskare på 1900-talet föreslog att ett bättre sätt att titta på vätejonkoncentrationen skulle vara att definiera surhet som den negativa logaritmen för vätejon koncentration. Detta kallas en pH-mätning.
Eller:
POH är den negativa loggen för OH-jonkoncentrationen.
PH ökar när vätejonkoncentrationen minskar.
Ett pH över 7 indikerar att lösningen är basisk. Ett pH på 7 indikerar att lösningen är neutral. Ett pH under 7 indikerar att lösningen är sur.
Om du behöver veta exakt pH för en lösning kan du använda en pH-mätare. Om du bara behöver veta om det är surt eller grundläggande kan du förmodligen använda definitionerna ovan för att göra en utbildad gissning om lösningen är sur eller basisk.