Хіміки мають три окремі теорії щодо того, що являє собою кислоту та основу, але немає розбіжностей щодо того, що вони нейтралізують один одного. З’єднуючись у водному розчині, вони виробляють сіль. Кислоти та основи можуть поєднуватися іншими способами, однак, коли вони це роблять, продукт не завжди є сіллю. Наприклад, коли ви додаєте цинк до аміаку, в результаті реакції утворюється складний іон. До запровадження теорії Льюїса про кислоти та основи це навіть не вважалося б реакцією кислота / основа.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
У водних розчинах кислоти та основи поєднуються для нейтралізації одна одної та утворення солі. Кислотно-основні реакції, які не відбуваються у воді, зазвичай також утворюють солі, але вони також можуть утворювати складні іони.
Кислоти Пожертвувати Н +; Бази дарують OH-
Згідно з теорією, висунутою Сванте Арреніусом. Нобелівський лауреат-фізик і хімік, кислота в розчині дарує H+ іон у воді. Іони не плавають навколо вільно, а натомість прикріплюються до молекул води, утворюючи іони гідронію (H
3О+). РН розчину, який відноситься до "потужності водню", є мірою кількості цих іонів. рН є негативним логарифмом концентрації, тому чим нижчий рН, тим вища концентрація цих іонів і тим кислотніший розчин. Бази, навпаки, віддають гідроксид (OH-) іони. Коли розчин має перевагу гідроксид-іонів, його рН вище 7 (нейтральна точка), а розчин лужний. Кислоти та основи, які поводяться таким чином, відомі як кислоти та основи Арреніуса. Хлористий водень (HCl) є прикладом кислоти Арреніуса, а гідроксид натрію (NaOH) - основою Арреніуса.Кислоти та основи Арреніуса поєднують, утворюючи солі
Коли ви поєднуєте кислоту і основу Арреніуса в одному і тому ж розчині, позитивно заряджений гідроній іони поєднуються з гідроксид-іонами з утворенням води, а залишки іонів - з утворенням сіль. Якщо всі наявні іони поєднуються таким чином, розчин стає нейтральним до рН, а це означає, що кислота та основа нейтралізують один одного. Найвідоміший приклад - розчинення хлористого водню та гідроксиду натрію в розчині з отриманням вільного натрію (Na+) і хлорид (Cl-) іони. Вони поєднуються, утворюючи NaCl, або звичайну кухонну сіль. Цей процес називається гідролізом.
Бренстед-Лоурі узагальнює кислотно-основну реакцію
Пара хіміків, Йоганнес Ніколаус Бренстед і Томас Мартін Лоурі, незалежно ввели в 1923 році більш узагальнену концепцію кислот і основ. За їх теорією, кислота - це сполука, яка віддає протон (H+) тоді як основа - це сполука, яка приймає її. Ця концепція розширює визначення Арреніуса для врахування кислотно-лужних реакцій, які не відбуваються у водному розчині. Наприклад, згідно з визначенням Бренстеда-Лоурі, реакція між аміаком та хлороводнем до виробляють сіль хлорид амонію - це кислотно-лужна реакція, яка не включає обмін гідронієм або гідроксидом іони. За визначенням Арреніуса це не вважається кислотно-лужною реакцією. Кислотно-основні реакції Бренстеда-Лоурі не завжди утворюють воду, але все одно утворюють солі.
Льюїс узагальнює ще більше
Також у 1923 р. Г.Н. Льюїс з UC Berkeley модифікував визначення кислот і основ, щоб врахувати реакції, які неможливо пояснити за допомогою концепції Бренстеда-Лоурі. У теорії Льюїса основи є донорами електронних пар, тоді як кислоти - акцепторами електронних пар. Ця концепція допомагає пояснити реакції, що відбуваються не тільки між твердими речовинами та рідинами, але й газами, як кислотно-лужні реакції. У цій теорії продуктом реакції може бути не сіль. Наприклад, в результаті реакції між іонами цинку та аміаком утворюється тетрааміноцинк, складний іон.
Zn2++ 4NH3→ [Zn (NH3)4]4+.