Zuren en basen zijn verbindingen met één belangrijk ding gemeen: wanneer u ze in een oplossing onderdompelt, geven ze vrije ionen vrij. In een waterige oplossing, die het meest voorkomt, is de traditionele manier om ze te onderscheiden, dat een zuur positieve waterstof (H + sup) ionen afgeeft, terwijl een base negatieve hydroxide (OH ^{-) - en vrijmaakt. Chemici meten de sterkte van een zuur of base op basis van de pH, wat een term is die verwijst naar het 'vermogen van waterstof'. Het middelpunt van de pH-schaal is neutraal. Verbindingen met een pH lager dan de middelpuntwaarde zijn zuur, terwijl die met een hogere waarde basisch of basisch zijn.}

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Zuren smaken zuur terwijl basen smaken bitter. Een zuur reageert met metalen om bellen van waterstofgas te produceren, terwijl een basis slijmerig aanvoelt. Zuren zetten blauw lakmoespapier rood, terwijl bases rood lakmoespapier blauw worden.

Evoluerende definities

De theorie van een zure of basische verbinding als een die waterstof- of hydroxide-ionen afgeeft, werd geïntroduceerd door de Zweedse chemicus Svante Arrhenius in 1884. De Arrhenius-theorie verklaart in het algemeen hoe zuren en basen zich in oplossing gedragen en waarom ze zich combineren om zouten te vormen, maar het verklaart niet waarom bepaalde verbindingen die geen hydroxide-ionen bevatten, zoals ammoniak, basen kunnen vormen in oplossing.

De Brønsted-Lowry-theorie, geïntroduceerd in 1923 door chemici Johannes Nicolaus Brønsted en Thomas Martin Lowry, corrigeert dit door zuren te definiëren als protondonoren en basen als protonenacceptoren. Dit is de definitie waarmee chemici het meest afhankelijk zijn bij het analyseren van waterige oplossingen.

Een derde theorie, geïntroduceerd door Berkeley, chemicus G.N. Lewis, ook in 1923, beschouwt zuren als elektronenpaaracceptoren en basen als elektronenpaardonors. De Lewis-theorie heeft het voordeel dat het verbindingen bevat die helemaal geen waterstof bevatten, dus het verlengt de lijst van zuur-base reacties.

De pH-schaal

De pH-schaal verwijst naar de concentratie van waterstofionen in een op water gebaseerde oplossing. Het is de negatieve logaritme van de waterstofionenconcentratie: pH = -log [H +]. De schaal loopt van 0 tot 14 en een waarde van 7 is neutraal. Naarmate de concentratie van waterstofionen toeneemt, wordt de pH kleiner, dus waarden tussen 0 en 7 duiden op zuren, terwijl waarden van 7 tot 14 basisch zijn. Zeer hoge en zeer lage pH-waarden wijzen op gevaarlijk corrosieve oplossingen.

De smaak van zuren en basen

Als u de smaak van een zure oplossing zou vergelijken met een basische oplossing - wat niet het geval is aan te raden als de pH erg hoog of erg laag is - je zou merken dat een zure oplossing zuur smaakt, terwijl een basisoplossing bitter smaakt. De zure smaak in citrusvruchten is te wijten aan het citroenzuur dat ze bevatten, azijn is zuur omdat het azijnzuur bevat en zure melk rijk is aan melkzuur. Alkaliserend mineraalwater heeft daarentegen een milde, maar merkbaar bittere smaak.

Basen voelen slijmerig, zuren maken gas

Wanneer een alkalische oplossing zoals ammoniak en water wordt gecombineerd met vetzuren, het maakt zeep. Dat is wat er op kleine schaal gebeurt als je een basisoplossing tussen je vingers uitvoert. De oplossing voelt glibberig of slijmerig aan omdat de alkalische oplossing wordt gecombineerd met de vetzuren aan je vingers.

Een zure oplossing voelt niet slijmerig, maar maakt wel bellen als je er metaal in doet. De waterstofionen reageren met het metaal om waterstofgas te produceren, dat naar de bovenkant van de oplossing borrelt en dissipeert.

De lakmoesproef

De eeuwenoude test voor zuren en basen, lakmoespapier is filterpapier dat is behandeld met kleurstoffen gemaakt van korstmossen. Een zuur wordt blauw lakmoespapier rood, terwijl een ondergrond rood lakmoespapier blauw wordt. De lakmoesproef werkt het beste als de pH lager is dan 4,5 of hoger dan 8,3.