Der er flere metoder til at definere syrer og baser. Selvom disse definitioner ikke er i modstrid med hinanden, varierer de i hvor inkluderende de er. De mest almindelige definitioner af syrer og baser er Arrhenius syrer og baser, Brønsted-Lowry syrer og baser og Lewis syrer og baser. Antoine Lavoisier, Humphry Davy og Justus Liebig gjorde også observationer vedrørende syrer og baser, men formaliserede ikke definitioner.
Svante Arrhenius Syrer og baser
Det Arrhenius teori om syrer og baser stammer tilbage til 1884, idet han bygger på hans iagttagelse af, at salte, såsom natriumchlorid, dissocierer til det, han kaldte ioner når det placeres i vand.
- syrer producerer H+ ioner i vandige opløsninger
- baser producerer OH- ioner i vandige opløsninger
- krævet vand, så kun tillader til vandige opløsninger
- kun protiske syrer er tilladt; kræves for at fremstille brintioner
- kun hydroxidbaser er tilladt
Johannes Nicolaus Brønsted - Thomas Martin Lowry Syrer og baser
Brønsted- eller Brønsted-Lowry-teorien beskriver syre-basereaktioner som en syre, der frigiver en proton og en base, der accepterer en
proton. Mens syredefinitionen stort set er den samme som den, der er foreslået af Arrhenius (en hydrogenion er en proton), er definitionen af, hvad der udgør en base, meget bredere.- syrer er proton-donorer
- baser er protonacceptorer
- vandige opløsninger er tilladte
- baser udover hydroxider er tilladte
- kun protiske syrer er tilladt
Gilbert Newton Lewis Syrer og baser
Lewis-teorien om syrer og baser er den mindst restriktive model. Det handler overhovedet ikke om protoner, men handler udelukkende med elektronpar.
- syrer er elektronpar acceptorer
- baser er elektronpar-donorer
- mindst begrænsende for syre-base-definitionerne
Egenskaber ved syre og baser
Robert Boyle beskrevet egenskaberne ved syrer og baser i 1661. Disse egenskaber kan bruges til let at skelne mellem de to sæt kemikalier uden at udføre komplicerede test:
syrer
- smag sur (ikke smag dem!) - ordet 'syre' kommer fra latin acere, hvilket betyder 'sur'
- syrer er ætsende
- syrer ændrer lakmus (et blåt vegetabilsk farvestof) fra blå til rød
- deres vandige (vand) opløsninger leder elektrisk strøm (er elektrolytter)
- reagerer med baser for at danne salte og vand
- Evolve brintgas (H2) ved reaktion med et aktivt metal (såsom alkalimetaller, jordalkalimetaller, zink, aluminium)
Almindelige syrer
- citronsyre (fra visse frugter og grøntsager, især citrusfrugter)
- ascorbinsyre (vitamin C, som fra visse frugter)
- eddike (5% eddikesyre)
- kolsyre (til kulsyreholdelse af læskedrikke)
- mælkesyre (i kærnemælk)
baser
- smag bittert (smag ikke dem!)
- føler dig glat eller sæbe (ikke rør ved dem vilkårligt!)
- baser ændrer ikke farve på lakmus; de kan slå rød (forsuret) lakmus tilbage til blå
- deres vandige (vand) opløsninger leder en elektrisk strøm (er elektrolytter)
- reagerer med syrer for at danne salte og vand
Almindelige baser
- rengøringsmidler
- sæbe
- lut (NaOH)
- husholdnings-ammoniak (vandig)
Stærke og svage syrer og baser
Det styrken af syrer og baser afhænger af deres evne til at dissociere eller bryde ind i deres ioner i vand. En stærk syre eller stærk base dissocierer fuldstændigt (f.eks. HCI eller NaOH), medens en svag syre eller en svag base kun delvist dissocieres (f.eks. Eddikesyre).
Syredissociationskonstanten og basedissociationskonstanten angiver den relative styrke af en syre eller base. Syredissociationskonstanten K-en er ligevægtskonstant af en syre-basedissociation:
HA + H2O ⇆ A- + H3O+
hvor HA er syren og A- er den konjugerede base.
K-en = [A-] [H3O+] / [HA] [H2O]
Dette bruges til at beregne pK-en, den logaritmiske konstant:
pk-en = - log10 K-en
Jo større pK-en værdi, jo mindre dissociation af syren og desto svagere er syren. Stærke syrer har en pK-en på mindre end -2.