Syrebasekemi er en meget central del af kemien, fordi der indgår syrer og baser i rigtig mange reaktioner. Den definition af syrer og baser, der anvendes kaldes for Brønsteds syrebaseteori, der blev fremsat i 1923 af den danske kemiker J. N. Brønsted. Dette skal ikke forveksles med Lewis syrebaseteori eller den medicinske definition af en syre og base, hvilket jeg vil komme ind på i en anden artikel.
En syre er et kemisk stof, der kan afgive en proton (kaldes også et H+). For at der kan være tale om en syre, skal et kemisk stof derfor have et H-atom og dette H-atom skal kunne dissocieres rimelig nemt. Jo nemmere dette H-atom dissocieres, desto stærkere siges syren at være. Det kommer vi nærmere ind på senere under syrestyrke.
En base er derimod et kemisk stof, der kan optage en proton (H+). For at kunne det, skal basen kunne donere nogle elektroner til protonen, således at der dannes en binding til denne. Derfor skal en base have et frit lonepair, for at kunne fungere som base. Jo nemmere disse elektroner kan doneres til protonen, desto stærkere siges basen at være. Dette kommer vi nærmere ind på ved basestyrke.
En syrebasereaktion er en reaktion mellem en syre og en base. Det er altså en reaktion hvor en syre overfører sin proton til basen. Derved bliver syren selv omdannet til en base, kaldet den korresponderende base, fordi den så vil have et frit elektronpar til at kunne optage protonen igen. Ligeledes bliver basen omdannet til en syre, kaldet den korresponderende syre, fordi den så vil have en proton den kan afgive igen.
Nogle stoffer kan både være syrer og baser, dvs. kan både afgive en proton og optage en proton. Det kræver blot den har en binding til et H-atom og et frit lonepair. Et eksempel på et stof der kan begge dele er vand. Et sådan stof kaldes for en amfolyt.
Da de fleste syrer og baser er opløst i vand, vil de være i en ligevægt hvor de har reageret med vand som henholdsvis base eller syre. Hvis man kalder en syre for AH og en base for B, så ser reaktionen med vand sådan ud:
AH + H2O <-> A- + H3O+
B + H2O <-> BH+ + OH-
Her kan det bemærkes at der ved syrens reaktion med vand dannes en oxoniumion H3O+ og ved basens reaktion med vand dannes en hydroxidion OH-. Hvis du lægger mærke til det, så dannes der en H3O+ for hver proton der er blevet overført til vand. Ligeledes dannes der en OH- for hver proton der er blevet overført fra vand til basen. Derfor kan man godt sige at H3O+ er et mål for hvor mange protoner der er i opløsningen, og derfor fortæller H3O+ noget om surhedsgraden af opløsningen. Derfor har man defineret størrelsen pH som værende den negative logaritme til H3O+. Årsagen til at man tager den negative logaritme er for at få nogle pænere tal.
pH = – log[H3O+]
Jo lavere pH er, desto mere protoner er der i opløsningen og man siger opløsningen er sur. Hvis pH er høj, siger man opløsningen er basisk. En neutral opløsning har pH = 7, og derfor kalder man en opløsning med pH<7 for sur og en opløsning med pH>7 for basisk.
Sidst opdateret 30. maj 2023