alexkich/iStock/GettyImages
Forskaren Svante Arrhenius föreslog först att syror dissocierar i vatten för att bilda joner. Enligt honom var syror material som innehöll en vätejon. Löst i vatten ger vätejonen, H+, lösningen egenskaperna hos en syra. Arrhenius utvecklade också en motsvarande definition för en bas. När de löses i vatten producerar baser hydroxidjoner, OH-, som ger lösningen egenskaperna hos en bas.
Arrhenius-definitionerna täcker många av de vanligaste syrorna och baserna och deras kemiska reaktioner, men det finns andra material som har egenskaperna hos syror men som inte passar Arrhenius-definitionen. Bredare definitioner av syror kan inkludera några av dessa material.
En Arrheniussyra är ett material som, när det löses i vatten, dissocierar till joner, inklusive vätejoner. Enligt Arrhenius kan en syra definieras som ett material som ökar koncentrationen av vätejoner i vatten. Motsvarande definition för baser är ett material som ökar koncentrationen av hydroxidjoner. Arrhenius-definitionerna är begränsade till material som löser sig i vatten medan bredare definitioner kan inkludera fler material bland syror och baser.
Historiskt beskrevs syror som sura och frätande, men man visste inte mycket om grunden för dessa egenskaper. 1884 föreslog Svante Arrhenius att föreningar som NaCl eller bordssalt bildade laddade partiklar som kallas joner när de löstes i vatten. År 1887 hade Arrhenius utvecklat en teori som fick honom att föreslå att syror joniserades i vatten för att producera vätejoner. Vätejonerna gav syror deras egenskaper.
En viktig egenskap hos syror är att de reagerar med metaller och bildar ett salt och vätgas. Med Arrhenius definition av en syra är det tydligt att syran löses i vatten till vätejoner och de andra negativa jonerna från syran. Metallen kombineras med de negativa jonerna och lämnar vätejonerna och extra elektroner för att bilda vätgas.
Syror reagerar också med baser och bildar ett salt och vatten. Enligt Arrhenius definition producerar baser hydroxidjoner i lösning. Som ett resultat, i en syra-bas-reaktion, kombineras vätejonerna från syran med hydroxidjonerna från basen för att bilda vattenmolekyler. De negativa jonerna från syran kombineras med de positiva jonerna från basen för att bilda ett salt.
När en typisk Arrheniussyra som saltsyra reagerar med en metall eller en bas gör Arrheniusdefinitionerna det lätt att följa reaktionerna. Till exempel reagerar saltsyra, HCl, med zink, Zn, för att bilda zinkklorid och vätgas. De negativa Cl-jonerna kombineras med zinkatomerna för att bilda ZnCl2-molekylerna och generera extra elektroner. Elektronerna kombineras med vätejonerna från syran för att bli vätgas. Den kemiska formeln är Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2.
När saltsyra kombineras med en bas som natriumhydroxid, NaOH, dissocierar basen till natrium- och hydroxidjoner. Vätejonerna från saltsyran kombineras med hydroxidjonerna från natriumhydroxiden för att bilda vatten. Natriumjonerna kombineras med klorjonerna för att bilda NaCl eller bordssalt. Den kemiska formeln är HCl + NaOH =NaCl + H2O.
Arrhenius definition av syror är snäv i den meningen att den bara gäller ämnen som löser sig i vatten och endast de som har vätejoner. En bredare definition definierar syror som ämnen som ökar koncentrationen av vätejoner när de löses i vatten.
Även bredare definitioner som Lewis- eller Bronsted-Lowry-definitionerna beskriver syror som elektronacceptorer eller som protondonatorer. De inkluderar ämnen som uppvisar egenskaperna hos syror men som inte passar den traditionella definitionen. För vanliga kemiska reaktioner å andra sidan utgör Arrhenius-definitionerna en bra grund för att förklara hur reaktionerna fungerar.
