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Lo scienziato Svante Arrhenius propose per primo che gli acidi si dissociano nell'acqua per formare ioni. Secondo lui, gli acidi erano materiali che includevano uno ione idrogeno. Disciolto in acqua, lo ione idrogeno, H+, conferisce alla soluzione le caratteristiche di un acido. Arrhenius sviluppò anche una definizione corrispondente per base. Quando sciolte in acqua, le basi producono ioni idrossido, OH-, che conferiscono alla soluzione le caratteristiche di una base.
Le definizioni di Arrhenius coprono molti degli acidi e delle basi più comuni e le loro reazioni chimiche, ma esistono altri materiali che hanno le caratteristiche degli acidi ma non rientrano nella definizione di Arrhenius. Definizioni più ampie di acidi possono includere alcuni di questi materiali.
Un acido Arrhenius è un materiale che, quando disciolto in acqua, si dissocia in ioni, inclusi gli ioni idrogeno. Secondo Arrhenius un acido può essere definito come un materiale che aumenta la concentrazione di ioni idrogeno nell'acqua. La definizione corrispondente per basi è un materiale che aumenta la concentrazione di ioni idrossido. Le definizioni di Arrhenius sono limitate ai materiali che si dissolvono in acqua mentre definizioni più ampie possono includere più materiali tra acidi e basi.
Storicamente gli acidi venivano descritti come acidi e corrosivi, ma si sapeva poco sulla base di queste caratteristiche. Nel 1884, Svante Arrhenius propose che composti come NaCl o sale da cucina formassero particelle cariche chiamate ioni quando si discioglievano in acqua. Nel 1887 Arrhenius aveva sviluppato una teoria che lo portò a suggerire che gli acidi ionizzati nell'acqua producessero ioni idrogeno. Gli ioni idrogeno hanno dato agli acidi le loro caratteristiche.
Una caratteristica importante degli acidi è che reagiscono con i metalli per formare un sale e idrogeno gassoso. Utilizzando la definizione di acido di Arrhenius, è chiaro che l'acido si dissolve in acqua negli ioni idrogeno e negli altri ioni negativi dell'acido. Il metallo si combina con gli ioni negativi, lasciando gli ioni idrogeno e gli elettroni extra per formare idrogeno gassoso.
Anche gli acidi reagiscono con le basi per formare un sale e acqua. Secondo la definizione di Arrhenius, le basi producono ioni idrossido in soluzione. Di conseguenza, in una reazione acido-base, gli ioni idrogeno dell'acido si combinano con gli ioni idrossido della base per formare molecole d'acqua. Gli ioni negativi dell'acido si combinano con gli ioni positivi della base per formare un sale.
Quando un tipico acido Arrhenius come l'acido cloridrico reagisce con un metallo o una base, le definizioni di Arrhenius rendono facile seguire le reazioni. Ad esempio, l'acido cloridrico, HCl, reagisce con lo zinco, Zn, per formare cloruro di zinco e idrogeno gassoso. Gli ioni Cl negativi si combinano con gli atomi di zinco per formare le molecole ZnCl2 e generare elettroni extra. Gli elettroni si combinano con gli ioni idrogeno dell'acido per diventare gas idrogeno. La formula chimica è Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2.
Quando l'acido cloridrico si combina con una base come l'idrossido di sodio, NaOH, la base si dissocia in ioni sodio e idrossido. Gli ioni idrogeno dell'acido cloridrico si combinano con gli ioni idrossido dell'idrossido di sodio per formare acqua. Gli ioni sodio si combinano con gli ioni cloro per formare NaCl o sale da cucina. La formula chimica è HCl + NaOH =NaCl + H2O.
La definizione di acido di Arrhenius è ristretta nel senso che si applica solo alle sostanze che si dissolvono in acqua e solo a quelle che hanno ioni idrogeno. Una definizione più ampia definisce gli acidi come sostanze che aumentano la concentrazione di ioni idrogeno quando disciolti in acqua.
Anche definizioni più ampie come le definizioni di Lewis o Bronsted-Lowry descrivono gli acidi come accettori di elettroni o donatori di protoni. Includono sostanze che presentano le caratteristiche degli acidi ma non rientrano nella definizione tradizionale. Per le reazioni chimiche comuni, invece, le definizioni di Arrhenius costituiscono una buona base per spiegare come funzionano le reazioni.
