De wetenschapper Svante Arrhenius stelde 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 kenmerken van een zuur. Arrhenius ontwikkelde ook een overeenkomstige definitie voor een basis. Wanneer opgelost in water, produceren basen hydroxide-ionen, OH <->, die de oplossing de kenmerken van een base geven.

De Arrhenius-definities hebben betrekking op veel van de meest voorkomende zuren en basen en hun chemische reacties, maar er zijn andere materialen die de kenmerken van zuren hebben, maar niet passen bij de Arrhenius-definitie. Bredere definities van zuren kunnen enkele van deze materialen bevatten.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

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

De kenmerken van een Arrhenius-zuur

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

Een belangrijk kenmerk van zuren is dat ze reageren met metalen om een ​​zout en waterstofgas te vormen. Gebruikmakend van 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, in een zuur-base reactie, combineren de waterstofionen van het zuur met de hydroxide ionen van de basis om watermoleculen te vormen. De negatieve ionen van het zuur worden gecombineerd 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 basis, de Arrhenius-definities maken het gemakkelijk om de reacties te volgen. Zo reageert zoutzuur, HCl, bijvoorbeeld met zink, Zn, onder vorming van zinkchloride en waterstofgas. De negatieve Cl-ionen combineren met de zinkatomen om de ZnCl _{2-moleculen te vormen en extra elektronen te genereren. De elektronen combineren zich met de waterstofionen van het zuur tot waterstofgas. De chemische formule is Zn + 2HCl = ZnCl 2 + H 2.}

Wanneer zoutzuur wordt gecombineerd met een base zoals natriumhydroxide, NaOH, dissocieert de base in natrium- en hydroxide-ionen. De waterstofionen uit het zoutzuur worden gecombineerd met de hydroxide-ionen uit het natriumhydroxide om water te vormen. De natriumionen worden gecombineerd met de chloorionen om NaCl of tafelzout te vormen. De chemische formule is HCl + NaOH = NaCl + H _2O.

Bredere definities van zuren

De Arrhenius-definitie van zuren is smal in die zin dat het 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 protondonoren. Ze omvatten stoffen die de kenmerken van zuren vertonen, maar niet passen in de traditionele definitie. Voor gebruikelijke scheikundige reacties aan de andere kant vormen de Arrhenius-definities een goede basis om uit te leggen hoe de reacties werken.