Door Chris Deziel – Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Qwart/iStock/GettyImages

TL;DR (te lang; niet gelezen)

In water neutraliseren zuren en basen tot zouten. In niet-waterige omgevingen kunnen de producten nog steeds zouten of complexe ionen zijn, afhankelijk van de toegepaste theorie.

Arrhenius-theorie:zuur als H⁺-donor, base als OH⁻-donor

Svante Arrhenius beschreef zuren voor het eerst als stoffen die H⁺-ionen vrijgeven in een waterige oplossing en hydroniumionen (H₃O⁺) vormen. De concentratie van deze ionen bepaalt de pH; lagere pH-waarden duiden op een hogere zuurgraad. Basen daarentegen leveren hydroxide-ionen (OH⁻), waardoor de pH boven de 7 komt en de oplossing alkalisch wordt. Klassieke voorbeelden zijn zoutzuur (HCl) en natriumhydroxide (NaOH).

Neutralisatie en zoutvorming

Wanneer een Arrhenius-zuur en -base elkaar ontmoeten, combineren de hydronium- en hydroxide-ionen om water te produceren, en de resterende kationen en anionen vormen een paar om een zout te vormen. Dit proces, bekend als hydrolyse, brengt de oplossing op een neutrale pH. Een schoolvoorbeeld is de reactie van HCl met NaOH, waarbij natriumchloride (NaCl) ontstaat.

Brønsted-Lowry-extensie:protonoverdracht

Brønsted en Lowry hebben de definitie uitgebreid tot elke soort die een proton (H⁺) doneert of er een accepteert. Dit raamwerk verklaart reacties die verder gaan dan waterige oplossingen, zoals de neutralisatie van ammoniak (NH₃) door HCl om ammoniumchloride (NH₄Cl) te produceren. Hoewel er geen hydronium- of hydroxide-ionen bij betrokken zijn, is het resultaat nog steeds een zout.

Lewis-concept:overdracht van elektronenparen

G.N. Lewis introduceerde een nog meer alomvattende visie, waarbij hij zuren definieerde als elektronenpaaracceptoren en basen als elektronenpaardonoren. Dit model houdt rekening met reacties die niet kunnen worden beschreven door protonenoverdracht, inclusief interacties tussen gassen, vloeistoffen en vaste stoffen. In het Lewis-raamwerk kunnen zuur-base-reacties niet-zoutproducten opleveren, zoals het complexe ion tetraamminezink:

Zn²⁺ + 4 NH₃ → [Zn(NH₃)₄]⁴⁺

Het resultaat van het combineren van een zuur en een base hangt dus af van de gekozen theoretische lens:neutralisatie tot water en een zout, of vorming van een complex ion.