Nyckelsyror och baser Definitioner

Det finns flera metoder för att definiera syror och baser. Även om dessa definitioner inte motsäger varandra, varierar de i hur omfattande de är. vanligaste definitionerna av syror och baser är Arrhenius syror och baser, Brønsted-Lowry syror och baser och Lewis syror och baser Antoine Lavoisier, Humphry Davy och Justus Liebig gjorde också observationer angående syror och baser, men formaliserade inte definitioner.

Svante Arrhenius syror och baser

Arrhenius teori om syror och baser går tillbaka till 1884 och bygger på hans observation att salter, t.ex. som natriumklorid, dissociera till vad han kallade joner när de placeras i vatten.

syror producerar H+ ^{joner i vattenlösningar}

baser producerar OH^– joner i vattenlösningar

^{vatten krävs, så tillåter endast för vattenlösningar}

^{är endast protiska syror tillåtna; krävs för att producera vätejoner}

^{är endast hydroxidbaser tillåtet}

Johannes Nicolaus Brønsted – Thomas Martin Lowry syror och baser

Brønsted eller Brønsted-Lowry teorin beskriver syra-bas-reaktioner som en syra som frisätter en proton och en bas som accepterar en proton. Medan syradefinitionen är ungefär densamma som den som föreslås av Arrhenius (en vätejon är en proton), är definitionen av vad som utgör en bas mycket bredare.

syror är protondonatorer

baser är protonacceptorer

^{vattenlösningar är tillåtna}

^{baser förutom hydroxider är tillåtna}

^{endast protiska syror är tillåtna}

Gilbert Newton Lewis syror och baser

Lewis teorin om syror och baser är den minst restriktiva modellen. Det handlar inte alls om protoner, utan handlar uteslutande om elektronpar.

syror är elektronparacceptorer

baser är elektronpardonatorer

minst restriktiva av syra-basdefinitionerna

Egenskaper hos syror och baser

Robert Boyle beskrev egenskaperna hos syror och baser 1661. Dessa egenskaper kan användas för att enkelt skilja mellan de två uppsättningarna av kemikalier utan att utföra komplicerade tester:

Syror smak surt (smaka dem inte!)—ordet ”syra” kommer från latinets

acere, vilket betyder ”sur”

syror är frätande

^{syror ändrar lackmus (ett blått vegetabiliskt färgämne) från blått till rött}

^{deras vattenlösningar (vatten) leder elektrisk ström (är elektrolyter)}

^{reagerar med baser för att bilda salter och vatten}

utveckla vätgas (H2) vid reaktion med en aktiv metall (såsom alkalimetaller, alkaliska jordartsmetaller, zink , aluminium)

Vanliga syror

citronsyra (från vissa frukter och grönsaker, särskilt citrusfrukter)

^{askorbinsyra (vitamin C, från vissa frukter)}

^{vinäger (5 % ättiksyra)}

• bil bensyra (för kolsyra av läskedrycker)

^{mjölksyra (i kärnmjölk)}

Baser

smaka bittert (smaka dem inte! )

^{känn dig hal eller tvålig (inte godtyckligt rör dem!)}

^{baser gör det inte ändra färgen på lackmus; de kan bli röd (försurad) lackmus tillbaka till blå}

deras vattenlösningar (vatten) leder en elektrisk ström (är elektrolyter)

reagerar med syror för att bilda salter och vatten

Gemensamma baser
tvättmedel
• tvål

^{lut (NaOH)}

^{hushållsammoniak (vattenhaltig)}

Starka och svaga syror och baser

Styrkan hos syror och baser beror på deras förmåga att dissociera eller bryta in i sina joner i vatten. En stark syra eller stark bas dissocierar fullständigt (t.ex. HCl eller NaOH), medan en svag syra eller svag bas endast delvis dissocierar (t.ex. ättiksyra).

Syrassociationskonstanten och basdissociationskonstanten anger den relativa styrkan hos en syra eller bas. Syradissociationskonstanten K

a är jämviktskonstanten för en syra-bas-dissociation:

HA + H2O ⇆ A^–

+ H

3O⁺

där HA är syran och A^– är den konjugerade basen.

K

a

= [A^–][H₃O⁺] / [HA][H₂O]

Detta används för att beräkna pKa

, den logaritmiska konstanten:

pka = – logg10

Ka

Ju större pKa värde, desto mindre dissociation av syran och desto svagare syran. Starka syror har en pKa mindre än -2.