Savak és bázisok Fogalmak és meghatározások

A savak és a vegyületek meghatározására számos módszer létezik bázisok. Noha ezek a meghatározások nem ellentmondnak egymásnak, eltérőek abban, hogy befogadóak. A savak és bázisok leggyakoribb meghatározása az Arrhenius savak és bázisok, a Brønsted-Lowry savak és bázisok, valamint a Lewis savak és bázisok. Antoine Lavoisier, Humphry Davy és Justus Liebig szintén megfigyeléseket tettek a savakkal és lúgokkal kapcsolatban, de nem formalizálták a meghatározásokat.

Az A savak Arrhenius-elmélete és a bázisok 1884-ből származnak, azon a megfigyelésén alapulva, hogy a sók, mint például a nátrium-klorid, eloszlik a ionok vízbe helyezve.

• a savak H-t termelnek⁺ ionok vizes oldatokban
• a bázisok OH-t termelnek^- ionok vizes oldatokban
• víz szükséges, így csak megengedi vizes oldatokhoz
• csak protikus savak megengedettek; szükséges hidrogénionok előállításához
• csak hidroxid bázisok megengedettek

A Brønsted vagy Brønsted-Lowry elmélet a sav-bázis reakciókat úgy írja le, mint egy protont felszabadító sav, és egy bázist, amely egy

• a savak proton donorok
• a bázisok protonakceptorok
• vizes oldatok megengedettek
• a hidroxidok mellett bázisok is megengedettek
• csak protikus savak megengedettek

A savak és bázisok Lewis-elmélete a legkevésbé korlátozó modell. Egyáltalán nem foglalkozik a protonokkal, hanem kizárólag az elektronpárokkal foglalkozik.

• a savak elektronpárok elfogadói
• A bázisok elektronpárok donorok
• a sav-bázis meghatározást legkevésbé korlátozó jellegű

Robert Boyle ismertette a savak és bázisok 1661-ben. Ezek a jellemzők felhasználhatók a két felállított vegyi anyag könnyű megkülönböztetésére bonyolult tesztek elvégzése nélkül:

• íze savanyú (ne kóstolja meg őket!) - a „sav” szó a latinul származik acere, ami "savanyú"
• savak maró hatású
• a savak megváltoztatják a lakmuszt (kék növényi festék) kékről pirosra
• vizes (víz) oldatuk elektromos áramot vezetnek (elektrolitok)
• bázisokkal reagálva sókat és vizet képez
• fejlődik hidrogén gáz (H₂) aktív fémmel (például alkálifémekkel, alkáliföldfémekkel, cinkkel, alumíniummal) végzett reakció során

Közönséges savak

• citromsav (bizonyos gyümölcsökből és zöldségekből, különösen citrusfélékből)
• aszkorbinsav (C-vitamin, mint bizonyos gyümölcsökben)
• ecet (5% ecetsav)
• szénsav (üdítő italok szénsavmentesítésére)
• tejsav (íróban)

• íz keserű (ne kóstold meg őket!)
• úgy érzi, csúszós vagy szappanos (ne érintse önkényesen!)
• a bázisok nem változtatják meg a lakmus színét; pirosra (savasodva) lakmuszvá válhatnak kékre
• vizes (víz) oldatuk elektromos áramot vezet (elektrolitok)
• savakkal reagálva sókat és vizet képezhet

Közös bázisok

• mosószerek
• szappan
• lúg (NaOH)
• háztartási ammónia (vizes)

Az savak és bázisok szilárdsága attól függ, hogy képesek-e a vízben disszociálni vagy megbontani ionjaikat. Egy erős sav vagy erős bázis teljesen disszociál (például sósav vagy nátrium-hidroxid), míg egy gyenge sav vagy gyenge bázis csak részben disszociál (például ecetsav).

A savas disszociációs állandó és a bázis disszociációs állandó a sav vagy bázis relatív szilárdságát jelzi. A sav-disszociációs állandó K_egy az a egyensúlyi állandó sav-bázis disszociáció:

HA + H₂O ⇆ A^- + H₃O⁺

ahol HA a sav és A^- a konjugált bázis.

K_egy = [A^-] [H₃O⁺] / [HA] [H₂O]

Ezt használják a pK kiszámításához_egy, logaritmikus állandó:

pk_egy = - napló₁₀ K_egy

Minél nagyobb a pK_egy értéknél minél kisebb a sav disszociációja és annál gyengébb a sav. Az erős savak pK-val rendelkeznek_egy kevesebb, mint -2.