science >> Wetenschap >  >> Chemie

"What is an Arrhenius Acid?

", 3, [[

De wetenschapper Svante Arrhenius stelde eerst voor dat zuren in water dissociëren om ionen te vormen. Volgens hem waren zuren materialen die een waterstofion bevatten. Opgelost in water geeft het waterstofion H de oplossing de eigenschappen van een zuur. Arrhenius ontwikkelde ook een overeenkomstige definitie voor een basis. Wanneer opgelost in water, basen produceren hydroxide-ionen, OH -, die de oplossing de kenmerken van een base geven.

De definities van Arrhenius omvatten veel van de meest voorkomende zuren en basen en hun chemische reacties, maar er zijn andere materialen die de eigenschappen van zuren hebben maar niet voldoen aan de Arrhenius-definitie. Bredere definities van zuren kunnen sommige van deze materialen bevatten.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Een Arrhenius-zuur is een materiaal dat, opgelost in water, dissocieert in ionen, inclusief waterstofionen. Volgens Arrhenius kan een zuur worden gedefinieerd als een materiaal dat de concentratie waterstofionen in water verhoogt. De overeenkomstige definitie voor basen is een materiaal dat de concentratie hydroxide-ionen verhoogt. De Arrhenius-definities zijn beperkt tot materialen die in water oplossen, terwijl bredere definities meer materialen onder zuren en basen kunnen bevatten.
De kenmerken van een Arrhenius-zuur

Historisch werden zuren beschreven als zuur en corrosief, maar weinig was bekend over de basis voor deze kenmerken. In 1884 stelde Svante Arrhenius voor dat verbindingen zoals NaCl of keukenzout geladen deeltjes vormden die ionen worden genoemd wanneer ze in water oplossen. Tegen 1887 had Arrhenius een theorie ontwikkeld die hem ertoe bracht te suggereren dat zuren geïoniseerd in water om waterstofionen te produceren. De waterstofionen gaven zuren hun eigenschappen.

Een belangrijk kenmerk van zuren is dat ze reageren met metalen om een zout en waterstofgas te vormen. Met de Arrhenius-definitie van een zuur is het duidelijk dat het zuur in water oplost in waterstofionen en de andere negatieve ionen uit het zuur. Het metaal combineert met de negatieve ionen, waardoor de waterstofionen en extra elektronen achterblijven om waterstofgas te vormen.

Zuren reageren ook met basen om een zout en water te vormen. Volgens de Arrhenius-definitie produceren basen hydroxide-ionen in oplossing. Dientengevolge combineren in een zuur-base reactie de waterstofionen van het zuur met de hydroxide-ionen van de base om watermoleculen te vormen. De negatieve ionen van het zuur combineren met de positieve ionen van de base om een zout te vormen.
Voorbeelden van Arrhenius-zuurreacties

Wanneer een typisch Arrhenius-zuur zoals zoutzuur reageert met een metaal of een base, de Arrhenius-definities maken het gemakkelijk om de reacties te volgen. Zoutzuur, HC1, reageert bijvoorbeeld met zink, Zn, om zinkchloride en waterstofgas te vormen. De negatieve Cl-ionen combineren met de zinkatomen om de ZnCl 2-moleculen te vormen en extra elektronen te genereren. De elektronen combineren met de waterstofionen van het zuur om waterstofgas te worden. De chemische formule is Zn + 2HCl \u003d ZnCl 2 + H <2. Wanneer zoutzuur combineert met een base zoals natriumhydroxide, NaOH, dissocieert de base in natrium- en hydroxide-ionen. De waterstofionen van het zoutzuur combineren met de hydroxide-ionen van het natriumhydroxide om water te vormen. De natriumionen combineren met de chloorionen om NaCl of keukenzout te vormen. De chemische formule is HCl + NaOH \u003d NaCl + H 2O.
Bredere definities van zuren

De Arrhenius-definitie van zuren is eng in de zin dat deze alleen van toepassing is op stoffen die oplossen in water en alleen voor degenen die waterstofionen hebben. Een bredere definitie definieert zuren als stoffen die de concentratie van waterstofionen verhogen wanneer opgelost in water.

Zelfs bredere definities zoals de Lewis- of de Bronsted-Lowry-definities beschrijven zuren als elektronenacceptoren of als protondonors. Ze bevatten stoffen die de kenmerken van zuren vertonen, maar niet voldoen aan de traditionele definitie. Voor veel voorkomende chemiereacties daarentegen vormen de definities van Arrhenius een goede basis om uit te leggen hoe de reacties werken.