La teoria di Arrhenius

La teoria di Arrhenius

La teoria di Arrhenius, che prende il nome dal chimico che la formulò, aveva lo scopo di distinguere le soluzioni acide da quelle basiche e si basa sul tipo di ioni che liberano quando sono immersi in acqua.

Questa teoria venne formulata dal chimico svedese Svante August Arrhenius nel 1880, quando aveva 21 anni. Secondo la sua teoria quando un qualsiasi acido viene disciolto in acqua libera dei cationi di idrogeno, ioni H+ mentre le sostanze basiche liberano degli ioni negativi di idrossido, OH.

In chimica, per acido si intende un composto formato da un non-metallo combinato con l’idrogeno, definito idracido, oppure combinato sia con l’idrogeno che con l’ossigeno, chiamato ossiacido. Nelle formule chimiche il simbolo del non-metallo viene posto dopo quello dell’idrogeno nel caso degli idrossidi (come HF o HCl) o viene scritto tra l’elemento dell’idrogeno e dell’ossigeno nel caso degli ossiacidi (come HPO3).

Le sostanze basiche sono delle soluzioni dove un metallo si combina con atomi di idrogeno e di ossigeno e vengono chiamate anche idrossidi. Si possono riconoscere nelle formule chimiche dal fatto che gli ioni OH sono inseriti dopo il simbolo dell’elemento come ad esempio Fe(OH)2 e Al(OH)3.

Sia le soluzioni acide che quelle basiche conducono la corrente elettrica ma mentre gli acidi hanno un sapore aspro e colorano di rosso la cartina all’indicatore universale, che serve a distinguere il tipo di soluzione, le basi hanno un sapore amaro, colorano di blu la cartina all’indicatore universale e danno una sensazione di viscido quando li si toccano.

La teoria di Arrhenius ci permette quindi di sapere cosa succede quando queste sostanze si mescolano con l’acqua. Negli acidi gli atomi di idrogeno hanno sempre carica positiva mentre nelle basi le molecole OH hanno sempre carica negativa e vengono chiamate ioni ossidrile.

Quando mescoliamo un acido con una base gli ioni H+ si legheranno agli ioni OH e formeranno molecole di acqua (H2O). Il metallo e il non-metallo delle due sostanze iniziali si mescoleranno e formeranno un sale. Questo processo viene chiamato reazione di neutralizzazione perché gli ioni che si combinano si annullano reciprocamente e vengono eliminate anche le caratteristiche acide e basiche delle due sostanze iniziali.

Successivamente, il chimico danese J. Brønsted e il chimico inglese Lowry ampliarono questo concetto, spiegando che una specie chimica non può essere considerata acida o base in se stessa ma nel suo comportamento durante le reazioni chimiche. Una sostanza che cede il suo protone H+ è un acido mentre quella che durante una reazione chimica lo acquista per mezzo di un legame covalente dativo, cioè mettendo a disposizione due suoi elettroni, è una base. Alcune sostanze possono comportarsi da acido o da base a seconda della situazione. L’acqua può sia cedere il suo protone H+ ad alcune sostanze come può acquistarlo da altre. Questa spiegazione rientra nella teoria di Brønsted e Lowry: gli acidi vengono rappresentati con la formula generica HA mentre le basi sono indicate con la formula generica :B dove i due punti rappresentano i due elettroni che la sostanza basica condivide durante una reazione chimica.