Kemister har tre separata teorier för vad som utgör en syra och en bas, men det finns ingen oenighet om att de neutraliserar varandra. När de kombineras i en vattenlösning producerar de ett salt. Syror och baser kan dock kombineras på andra sätt, och när de gör det är produkten inte alltid ett salt. När du till exempel tillför zink till ammoniak resulterar reaktionen i en komplex jon. Fram till introduktionen av Lewis-teorin om syror och baser skulle detta inte ens ha ansetts vara en syra / basreaktion.
TL; DR (för lång; Läste inte)
I vattenlösningar kombineras syror och baser för att neutralisera varandra och producera ett salt. Syra-basreaktioner som inte förekommer i vatten producerar vanligtvis också salter, men de kan också producera komplexa joner.
Syror donerar H +; Baser donerar OH-
Enligt en teori som Svante Arrhenius framfört. en Nobelprisvinnande fysiker och kemist, en syra i lösning donerar en H+ jon i vatten. Jonerna flyter inte fritt utan fäster sig istället på vattenmolekyler för att bilda hydroniumjoner (H
3O+). PH i en lösning, som hänvisar till "vätekraften", är ett mått på antalet närvarande joner. pH är en negativ logaritm av koncentration, så ju lägre pH, desto högre koncentration av dessa joner och desto surare är lösningen. Baser, å andra sidan, donerar hydroxid (OH-) joner. När en lösning har en övervägande av hydroxidjoner är dess pH över 7 (den neutrala punkten) och lösningen är alkalisk. Syror och baser som beter sig på detta sätt kallas Arrhenius-syror och baser. Väteklorid (HCl) är ett exempel på en Arrhenius-syra, och natriumhydroxid (NaOH) är en Arrhenius-bas.Arrhenius syror och baser kombineras för att bilda salter
När du kombinerar en Arrhenius-syra och bas i samma lösning, det positivt laddade hydroniet joner kombineras med hydroxidjoner för att producera vatten, och de kvarvarande jonerna kombineras för att producera a salt. Om alla tillgängliga joner kombineras på detta sätt blir lösningen pH-neutral, vilket innebär att syran och basen neutraliserar varandra. Det mest kända exemplet är lösning av klorväte och natriumhydroxid i lösning för att producera fritt natrium (Na+och klorid (Cl-) joner. De kombineras för att bilda NaCl eller vanligt bordssalt. Denna process kallas hydrolys.
Brønsted-Lowry generaliserar syra / basreaktionen
Ett par kemister, Johannes Nicolaus Brønsted och Thomas Martin Lowry, introducerade oberoende en mer generaliserad uppfattning om syror och baser 1923. Enligt deras teori är en syra en förening som donerar en proton (H+) medan en bas är en förening som accepterar en. Denna uppfattning utvidgar Arrhenius-definitionen till att ta hänsyn till syrabasreaktioner som inte förekommer i vattenlösning. Till exempel, enligt definitionen av Brønsted-Lowry, reaktionen mellan ammoniak och klorväte till producera saltet ammoniumklorid är en syrabasreaktion som inte involverar utbyte av hydronium eller hydroxid joner. Det skulle inte betraktas som en syrabasreaktion enligt Arrhenius-definitionen. Bronsted-Lowry-syrabasreaktioner producerar inte alltid vatten, men de producerar fortfarande salter.
Lewis generaliserar ännu mer
Även 1923, G.N. Lewis från UC Berkeley modifierade definitionen av syror och baser för att ta hänsyn till reaktioner som inte kunde förklaras med hjälp av Brønsted-Lowry-uppfattningen. Enligt Lewis teori är baser elektronpar-donatorer medan syror är elektronpar-acceptorer. Denna uppfattning hjälper till att förklara reaktioner som inträffar, inte bara mellan fasta ämnen och vätskor utan också gaser, som syrabasreaktioner. I denna teori kan reaktionens produkt inte vara ett salt. Till exempel ger reaktionen mellan zinkjoner och ammoniak tetraamminezink, en komplex jon.
Zn2++ 4 NH3→ [Zn (NH3)4]4+.