Arrhenius savak és bázisok

Az első, mondhatni modern sav-bázis elmélet az itt látható úrtól származik, ő Svante Arrhenius. 1903-ban harmadikként kapta meg a kémiai Nobel-díjat. A megfogalmazása szerint a savak és bázisok... a savak olyan anyagok, amelyek növelik a hidrogénionok koncentrációját vizes oldatban. Ez alapján sejtheted, hogy mi a bázis. Azt gondolhatnád, hogy a bázis talán olyan anyag, ami csökkenti a hidrogénionok számát. Ez az egyik lehetőség. Vagy mondhatnád, hogy csökkenti, illetve most hadd írjam azt, hogy növeli a hidroxidion-koncentrációt. Növeli a hidroxidionok koncentrációját vizes oldatban. Konkretizáljuk. Nézzünk néhány példát. Tehát egy erős Arrhenius sav – ez igazából más definíciók esetén is erős sav lenne –, legyen a hidrogén-klorid, vizes oldatban. Ez a hidrogén. Van a klór. Vizes oldatban készségesen disszociál. Ez a reakció játszódik le, balról jobbra erősen kezdeményezett. A klór magához vonzza a hidrogénnel létrehozott kovalens kötés két elektronját, a hidrogén elektron nélkül marad, így a hidrogénből csak egy proton marad. Azután a klór. A klór magához ragadta ezt az elektront. Ezek az elektronjai már korábban megvoltak, azután szerzett egy elektront a hidrogéntől, így most negatív töltése van. Mindkettő vizes oldatban van. Még mindig, mindkettő vízben van oldva. Világosan látszik, hogy ha vizes oldatba teszed, növeled a hidrogénionok koncentrációját, a protonok mennyiségét az oldatban. Beszéltünk erről korábban, gyakran ilyen formában írjuk fel a reakciót, de a hidrogénionok nem üldögélnek magukban a vízben. A vízmolekulákhoz kapcsolódnak és oxóniumiont képeznek. Másik lehetőség, amit gyakran láthatsz, ez: Hidrogén-klorid, vizes oldatban van, mondhatjuk vízben oldott, és van a H₂O. Vannak a vízmolekulák, H₂O. Néha ki van írva, hogy folyadék formában van, ebből keletkezik... Ahelyett, hogy azt mondanánk, van itt egy hidrogénion, azt mondjuk, hogy a hidrogén valójában egy vízmolekulához kötődik. Igy H₃O lesz. Ez egy vízmolekula volt, és egy hidrogéniont kapott. Ami mindössze egy proton. Nem hozott elektront, így pozitív töltése lesz. Így most azt mondhatjuk, hogy vizes oldatban oxóniumion lesz, aminek pozitív töltése van. Még mindig itt van a kloridion, vagy egy negatív ion, amit tehát anionnak hívunk. Klorid, kloridanion, ez még mindig vizes oldatban van, vízben van oldva. És ugye nem felejted el, hogy mindössze annyi történt, hogy a klór magához vette az összes elektront, a hidrogént anélkül hagyva. Azután a hidrogéniont magához ragadja egy vízmolekula, és oxóniumion lesz. A meghatározás alapján mondhatnád, hogy növeli a hidrogénionok/protonok koncentrációját. Mondhatnád azt is, hogy itt növeli az oxóniumionok koncentrációját. Az oxóniumionokét. Az Arrhenius-féle meghatározás szerint emiatt a sósav erős sav. Ez teszi erős savvá. Na és mi lenne erős bázis az Arrhenius-féle sav-bázis elmélet szerint? Az egyik a nátrium-hidroxid lehet. Hadd írjam le, tehát nátrium-hidroxid, nátrium, Na a nátrium, és van a hidroxid. Ahol oxigén kötődik a hidrogénhez. Tehát ez a nátrium-hidroxid, ha látni szeretnéd, hogy néz ki ez a molekula, az oxigén kovalens kötéssel kapcsolódik a hidrogénhez. Hadd írjam más színnel. Az oxigén kovalens kötéssel kapcsolódik egy hidrogénhez. Egy hidrogénhez itt. Ténylegesen három nemkötő párja van. Itt van a három nemkötő pár. Ez valahonnan magához vett egy elektront, így negatív töltése lesz. Mindkettőt leírhatom. Hadd írjam így. Ennek negatív töltése van, és van a nátriumion, amely valahogy elveszítette az elektronját. Tehát van egy nátriumion, amely valahogy elveszítette az elektronját, így pozitív töltése van, és tudjuk, hogy odaadhatja az elektronját az oxigénnek itt, így az oxigén negatív, a nátrium pozitív lesz. Tehát ez pozitív, ez negatív. Ezek vonzzák egymást, és ionos kötést alakítanak ki, így a nátrium-hidroxidban ionos kötés van, mert a nátrium ténylegesen pozitív, és a hidroxid itt negatív, ezért vonzzák egymást. Vizes oldatba tesszük. Nátrium-hidroxidot dobunk a vizes oldatba, disszociálni fog a nátriumra, pozitív töltéssel, nátriumionokra. Azt tudod, hogy a nátriumion ennek is része. Ezért vonzza a hidroxidanion. Azonban ez még mindig vizes közegben van, és van még a hidroxid, van a hidroxidanion. Lényegében ez tehát disszociál. Ennek negatív töltése van, ez is vízben oldott, tehát vizes oldat. Ha nátrium-hidroxidot dobsz a vízbe, ez növeli a koncentrációt... Növelni fogja a hidroxidionok koncentrációját a vízben. Ez növeli a hidroxidionok koncentrációját. Az Arrhenius-féle sav-bázis elmélet szerint ez erős Arrhenius bázis lehet. Ez erős bázis lenne az Arrhenius-féle meghatározás szerint. Arra bíztatlak, hogy hasonlítsd össze a többi elmélettel, a Bröntsed-Lowry-féle sav-bázis elmélettel és a Lewis-féle sav-bázis elmélettel, és gondolkozz el azon, hogyan csoportosítanád az anyagokat.