Termini e definizioni di acidi e basi

Esistono diversi metodi per definire acidi e basi. Mentre queste definizioni non si contraddicono a vicenda, variano in base alla loro inclusione. Le definizioni più comuni di acidi e basi sono acidi e basi di Arrhenius, acidi e basi di Brønsted-Lowry e acidi e basi di Lewis. Antoine LavoisierHumphry Davy e Justus Liebig fecero anche osservazioni su acidi e basi, ma non formalizzarono le definizioni.

Acidi e basi di Svante Arrhenius

Il Teoria di Arrhenius sugli acidi e le basi risalgono al 1884, basandosi sulla sua osservazione che i sali, come il cloruro di sodio, si dissociano in ciò che ha definito ioni quando immerso in acqua.

  • gli acidi producono H+ ioni in soluzioni acquose
  • le basi producono OH- ioni in soluzioni acquose
  • acqua richiesta, quindi consente solo per soluzioni acquose
  • sono ammessi solo acidi protici; richiesto per produrre ioni idrogeno
  • sono consentite solo basi di idrossido

Johannes Nicolaus Brønsted - Acidi e basi di Thomas Martin Lowry

La teoria di Brønsted o Brønsted-Lowry descrive le reazioni acido-base come un acido che rilascia un protone e una base che accetta un

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protone. Mentre la definizione di acido è praticamente la stessa di quella proposta da Arrhenius (uno ione idrogeno è un protone), la definizione di ciò che costituisce una base è molto più ampia.

  • gli acidi sono donatori di protoni
  • le basi sono accettori di protoni
  • sono ammesse soluzioni acquose
  • sono consentite basi oltre agli idrossidi
  • sono ammessi solo acidi protici

Acidi e basi di Gilbert Newton Lewis

La teoria di Lewis di acidi e basi è il modello meno restrittivo. Non si occupa affatto dei protoni, ma si occupa esclusivamente delle coppie di elettroni.

  • gli acidi sono accettori di coppie di elettroni
  • le basi sono donatori di coppie di elettroni
  • meno restrittivo delle definizioni acido-base

Proprietà di acidi e basi

Robert Boyle ha descritto le qualità di acidi e basi nel 1661. Queste caratteristiche possono essere utilizzate per distinguere facilmente tra i due prodotti chimici di installazione senza eseguire test complicati:

acidi

  • sapore aspro (non assaggiarli!) - la parola "acido" deriva dal latino Acere, che significa "acido"
  • gli acidi sono corrosivi
  • gli acidi cambiano la cartina di tornasole (una tintura vegetale blu) da blu a rosso
  • le loro soluzioni acquose (acqua) conducono corrente elettrica (sono elettroliti)
  • reagire con le basi per formare sali e acqua
  • Evolve idrogeno gassoso (H2) per reazione con un metallo attivo (come metalli alcalini, metalli alcalini terrosi, zinco, alluminio)

Acidi comuni

  • acido citrico (da alcuni frutti e verdure, in particolare gli agrumi)
  • acido ascorbico (vitamina C, come da alcuni frutti)
  • aceto (acido acetico al 5%)
  • acido carbonico (per carbonatazione di bevande analcoliche)
  • acido lattico (nel latticello)

basi

  • sapore amaro (non assaggiarli!)
  • senti scivoloso o insaponato (non toccarli arbitrariamente!)
  • le basi non cambiano il colore della cartina di tornasole; possono riportare in blu tornasole rosso (acidificato)
  • le loro soluzioni acquose (acqua) conducono una corrente elettrica (sono elettroliti)
  • reagire con acidi per formare sali e acqua

Basi comuni

  • detersivi
  • sapone
  • liscivia (NaOH)
  • ammoniaca domestica (acquosa)

Acidi e basi forti e deboli

Il forza di acidi e basi dipende dalla loro capacità di dissociarsi o irrompere nei loro ioni in acqua. Un acido forte o una base forte si dissocia completamente (ad esempio HCl o NaOH), mentre un acido debole o una base debole si dissocia solo parzialmente (ad esempio acido acetico).

La costante di dissociazione acida e la costante di dissociazione base indicano la forza relativa di un acido o base. La costante di dissociazione acida Kun' è il equilibrio costante di una dissociazione acido-base:

HA + H2O ⇆ A- + H3O+

dove HA è l'acido e A- è la base coniugata.

Kun' = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]

Questo è usato per calcolare pKun', la costante logaritmica:

pkun' = - log10 Kun'

Più grande è il pKun' valore, minore è la dissociazione dell'acido e minore è l'acido. Gli acidi forti hanno un pKun' inferiore a -2.

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