Acidi e basi di Bronsted-Lowry

Un acido di Arrhenius è una sostanza che produce uno ione idrogeno quando disciolto in acqua, e una base di Arrhenius è una sostanza che produce uno OH, o ione idrossido. L'acido cloridrico è un acido di Arrhenius, poiché si dissocia in uno ione idrogeno e uno ione cloruro quando viene disciolto in acqua. L'idrossido di sodio è una base di Arrhenius, poiché si dissocia in uno ione sodio e uno ione idrossido quando viene disciolto in acqua.

Tuttavia, questa definizione non può essere usata per descrivere acidi e basi che non si trovano in una soluzione acquosa o basi che non contengono ioni idrossido. Una definizione più vasta di Brønsted e Lowry definisce un acido come uno ione idrogeno o donatore di protoni, mentre una base è un accettore di protoni. Quando l'acido cloridrico viene disciolto in acqua, agisce come un acido donando un protone all'acqua, producendo uno ione idronio e uno ione cloruro.

Quando l'ammoniaca viene disciolta in acqua, agisce come base e accetta un protone dall'acqua, producendo uno ione ammonio e uno ione idrossido. Un acido di Brønsted-Lowry reagirà sempre con una base di Brønsted-Lowry, e viceversa. Quando un acido, per esempio l'acido acetico, dona il suo protone, l'acqua agisce da base e accetta il protone.

L'acido acetico viene convertito in una base coniugata, l'acetato, e l'acqua viene convertita in un acido coniugato, uno ione idronio. Gli acidi e le basi che differiscono fra loro a causa del trasferimento di un protone sono detti coppie coniugate acido-base. Nella reazione inversa, l'acido coniugato, l'idronio, agisce come un donatore di protoni e la base coniugata, l'acetato, accetterà un protone.

La forza di un acido è determinata dalla sua capacità di donare un protone, mentre la forza di una base è determinata dalla sua capacità di accettare un protone. È più probabile che un acido più forte doni un protone rispetto ad un acido più debole. Allo stesso modo, è più probabile che una base più forte accetti un protone rispetto ad una base più debole.

La forza di un acido e della la sua base coniugata sono inversamente correlate. Un acido forte si dissocia completamente in una soluzione e la base coniugata risultante è troppo debole per accettare un protone. Lo stesso vale nel caso di una base forte e del suo acido coniugato.

D'altro canto, un acido debole si dissocia parzialmente in una soluzione. Anche la base coniugata di un acido debole è relativamente debole;pertanto, una miscela dell'acido debole non dissociato e della sua base coniugata debole si troverà in equilibrio. Lo stesso fenomeno si verifica nel caso di una base debole e del suo acido coniugato debole.