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La caratteristica distintiva di un acido è il comportamento dei suoi atomi di idrogeno quando disciolti in acqua. Un acido forte rilascia la maggior parte, se non tutti, i suoi atomi di idrogeno come protoni liberi, che si legano immediatamente alle molecole d'acqua per formare ioni idronio (H₃O⁺). La parte rimanente della molecola acida diventa la base coniugata, portando una carica negativa. Il grado in cui avviene questa dissociazione determina la forza dell'acido.
Gli acidi forti si ionizzano completamente, producendo ioni idronio e lasciando la base coniugata come ione negativo. Gli acidi deboli rimangono in gran parte indissociati, con solo una piccola frazione che rilascia protoni. L'equilibrio tra queste specie conferisce agli acidi il loro comportamento caratteristico.
Gli acidi forti più comunemente riscontrati sono l'acido cloridrico (HCl) e l'acido solforico (H₂SO₄). Nell'acido cloridrico, il legame H–Cl è così debole che ogni atomo di idrogeno si stacca quando l'acido si dissolve. Il protone liberato diventa uno ione idronio, mentre lo ione cloruro porta una carica –1.
Nell'acido solforico, entrambi gli atomi di idrogeno sono legati in modo simile debolmente. Dopo la dissoluzione, i due protoni formano due ioni idronio e la restante unità SO₄²⁻ trasporta una carica –2. A causa di questa completa dissociazione, entrambi gli acidi sono altamente efficaci nel protonare altre sostanze.
Le basi forti si comportano in modo opposto:rilasciano ioni idrossido (OH⁻) anziché protoni. Esempi classici sono l'idrossido di sodio (NaOH) e l'idrossido di calcio (Ca(OH)₂). Ogni molecola si divide completamente in acqua, dando un'alta concentrazione di OH⁻ che conferisce carattere basico alla soluzione.
Quando un acido forte e una base forte si incontrano, i loro ioni si accoppiano completamente. L'H⁺ dell'acido si combina con l'OH⁻ della base per formare acqua, mentre gli ioni rimanenti si assemblano in un sale neutro. Ad esempio, aggiungendo NaOH a HCl si producono acqua e cloruro di sodio (NaCl), un sale stabile e neutro. La completezza della ionizzazione consente a queste reazioni di procedere fino al completamento in condizioni normali.
