Rūgščių ir bazių terminai ir apibrėžimai

Yra keletas rūgščių ir bazės. Nors šie apibrėžimai neprieštarauja vienas kitam, jie skiriasi tuo, kiek įtraukūs. Labiausiai paplitę rūgščių ir bazių apibrėžimai yra Arrhenius rūgštys ir bazės, Brønsted-Lowry rūgštys ir bazės bei Lewis rūgštys ir bazės. Antuanas Lavoisieris, Humphry Davy ir Justus Liebig taip pat pateikė pastabas dėl rūgščių ir bazių, tačiau neapibrėžė apibrėžimų.

Arrhenijaus rūgščių teorija ir bazės datuojamos 1884 m., remiantis jo pastebėjimu, kad druskos, tokios kaip natrio chloridas, išsiskiria į tai, ką jis vadino jonai kai dedamas į vandenį.

• rūgštys gamina H⁺ jonai vandeniniuose tirpaluose
• bazės gamina OH^- jonai vandeniniuose tirpaluose
• reikia vandens, taigi tik leidžia vandeniniams tirpalams
• leidžiamos tik protinės rūgštys; reikalingi vandenilio jonams gaminti
• leidžiamos tik hidroksido bazės

Brønstedo ar Brønstedo-Lowry teorija apibūdina rūgšties ir šarmo reakcijas kaip rūgštį, išskiriančią protoną, ir bazę, priimančią

• rūgštys yra protonų donorai
• bazės yra protonų receptoriai
• leidžiami vandeniniai tirpalai
• be hidroksidų yra leistinos bazės
• leidžiamos tik protinės rūgštys

Lewiso rūgščių ir bazių teorija yra mažiausiai ribojantis modelis. Tai visai neveikia protonų, o tik elektronų porų.

• rūgštys yra elektronų poros akceptoriai
• bazės yra elektronų porų donorai
• mažiausiai ribojantys rūgščių ir šarmų apibrėžimus

Robertas Boyle'as apibūdino savybes rūgštys ir bazės 1661 m. Šios charakteristikos gali būti naudojamos norint lengvai atskirti dvi chemines medžiagas, neatliekant sudėtingų bandymų:

• skonis rūgštus (jų nereikia paragauti!) - žodis „rūgštis“ kilęs iš lotynų kalbos acere, o tai reiškia „rūgštus“
• rūgštys yra ėsdinančios
• rūgštys keičia lakmusą (mėlynas daržovių dažiklis) iš mėlynos į raudoną
• jų vandeniniai (vandens) tirpalai praleidžia elektros srovę (yra elektrolitai)
• reaguoja su bazėmis, sudarydami druskas ir vandenį
• vystytis vandenilio dujos (H₂) reaguojant su aktyviu metalu (tokiais kaip šarminiai metalai, šarminių žemių metalai, cinkas, aliuminis)

Paprastosios rūgštys

• citrinos rūgštis (iš tam tikrų vaisių ir daržovių, ypač citrusinių vaisių)
• askorbo rūgštis (vitaminas C, kaip iš tam tikrų vaisių)
• actas (5% acto rūgšties)
• angliarūgštė (gaiviųjų gėrimų karbonizavimui)
• pieno rūgštis (pasukose)

• skonis kartaus (nereikia jų paragauti!)
• jaučiatės slidūs ar muiluoti (savavališkai jų nelieskite!)
• bazės nekeičia lakmuso spalvos; jie gali pasidaryti raudoni (parūgštinti) lakmusai į mėlyną
• jų vandeniniai (vandens) tirpalai praleidžia elektros srovę (yra elektrolitai)
• reaguoja su rūgštimis, sudarydami druskas ir vandenį

Bendrosios bazės

• plovikliai
• muilas
• šarmas (NaOH)
• buitinis amoniakas (vandeninis)

rūgščių ir bazių stiprumas priklauso nuo jų sugebėjimo atskirti arba suskaidyti jonus vandenyje. Stipri rūgštis arba stipri bazė visiškai disocijuojasi (pvz., HCl arba NaOH), o silpna rūgštis arba silpna bazė tik iš dalies disocijuojasi (pvz., Acto rūgštis).

Rūgšties disociacijos konstanta ir bazės disociacijos konstanta rodo santykinį rūgšties ar bazės stiprumą. Rūgščių disociacijos konstanta K_a yra pusiausvyros konstanta rūgščių ir šarmų disociacija:

HA + H₂O ⇆ A^- + H₃O⁺

kur HA yra rūgštis ir A^- yra konjuguota bazė.

K_a = [A^-] [H₃O⁺] / [HA] [H₂O]

Tai naudojama apskaičiuojant pK_a, logaritminė konstanta:

pk_a = - žurnalas₁₀ K_a

Kuo didesnis pK_a vertė, tuo mažesnė rūgšties disociacija ir silpnesnė rūgštis. Stiprios rūgštys turi pK_a mažesnis kaip -2.