Hvad sker der, når en syre og en base er kombineret?

Kemikere har tre separate teorier for hvad der udgør en syre og en base, men der er ingen uenighed om, at de neutraliserer hinanden. Når de kombineres i en vandopløsning, producerer de et salt. Syrer og baser kan imidlertid kombinere på andre måder, og når de gør det, er produktet ikke altid et salt. For eksempel, når du tilføjer zink til ammoniak, resulterer reaktionen i en kompleks ion. Indtil introduktionen af ​​Lewis-teorien om syrer og baser, ville dette ikke engang være betragtet som en syre /basereaktion.

TL; DR (for længe, ​​ikke læst)

I vandige opløsninger kombineres syrer og baser for at neutralisere hinanden og producere et salt. Syrebase-reaktioner, som ikke forekommer i vand, producerer sædvanligvis også salte, men de kan også producere komplekse ioner.

Acid Donate H +; Baser donerer OH-

Ifølge en teori fremskrevet af Svante Arrhenius. en nobelprisvindende fysiker og kemiker, donerer en syre i opløsning en H ^{+ ion i vand. Ionerne flyder ikke frit rundt, men i stedet fastgør sig til vandmolekyler for at danne hydroniumioner (H _{3O +). PH af en opløsning, der henviser til "kraften af ​​hydrogen", er et mål for antallet af disse ioner, der er til stede. pH er en negativ logaritme af koncentration, så jo lavere pH, jo højere koncentration af disse ioner og jo mere sur opløsningen. Baser på den anden side donerer hydroxid (OH -) ioner. Når en opløsning har en overvejelse af hydroxidioner, er dens pH over 7 (det neutrale punkt), og opløsningen er alkalisk. Syrer og baser, der opfører sig på denne måde, er kendt som Arrhenius syrer og baser. Hydrogenchlorid (HCI) er et eksempel på en Arrhenius-syre, og natriumhydroxid (NaOH) er en Arrhenius-base.}}

Arrheniusyrer og baser Kombiner til at danne salte

Når du kombinerer en Arrhenius-syre og base i samme opløsning kombinerer de positivt ladede hydroniumioner med hydroxidionerne for at producere vand, og de resterende ioner kombineres for at fremstille et salt. Hvis alle de tilgængelige ioner kombineres på denne måde, bliver opløsningen pH-neutral, hvilket betyder at syren og basen neutraliserer hinanden. Det mest kendte eksempel er at opløse hydrogenchlorid og natriumhydroxid i opløsning for at fremstille frie natrium (Na ^{+) og chlorid (Cl -) ioner. De kombineres til dannelse af NaCl eller almindeligt bordssalt. Denne proces kaldes hydrolyse.}

Et par kemikere, Johannes Nicolaus Brønsted og Thomas Martin Lowry, introducerede uafhængigt en mere generaliseret opfattelse af syrer og baser. i 1923. I deres teori er en syre en forbindelse, der donerer et proton (H ^{+), mens en base er en forbindelse, der accepterer en. Denne opfattelse udvider Arrhenius-definitionen til at tage højde for syrebasereaktioner, som ikke forekommer i vandig opløsning. I henhold til Brønsted-Lowry-definitionen er reaktionen mellem ammoniak og hydrogenchlorid for eksempel at producere saltammoniumchloridet en syrebase-reaktion, der ikke involverer udveksling af hydronium- eller hydroxidioner. Det ville ikke blive betragtet som en syrebasereaktion under Arrhenius-definitionen. Bronsted-Lowry-syre-basereaktioner producerer ikke altid vand, men de producerer stadig salte.}

Lewis generaliserer endnu mere

Også i 1923, G.N. Lewis fra UC Berkeley ændrede definitionen af ​​syrer og baser for at tage højde for reaktioner, der ikke kunne forklares ved brug af Brønsted-Lowry-opfattelsen. I Lewis 'teori er baser elektronpar-donorer, mens syrer er elektronpar-acceptorer. Denne opfattelse hjælper med at forklare reaktioner, der opstår, ikke kun mellem faste stoffer og væsker, men også gasser, som syrebasereaktioner. I denne teori kan produktet af reaktionen ikke være et salt. For eksempel producerer reaktionen mellem zinkioner og ammoniak tetraamminezink, en kompleks ion.

Zn ^{2 ++ 4NH _{3 → [Zn (NH 3) 4] 4+.}}