La teoria di Arrhenius sui acidi e le basi ha rivoluzionato il modo in cui consideriamo questi composti. Secondo questa teoria, gli acidi rilasciano ioni H+ in soluzione, mentre le basi rilasciano ioni OH-.
La significativa importanza dei concetti di acido e base si riflette nella vita quotidiana, come ad esempio nelle piogge acide ampiamente discusse dai media, e nei prodotti di uso comune che riportano il valore del pH come i deodoranti, gli shampoo e gli antiacidi.
Svante Arrhenius, chimico svedese vincitore del Premio Nobel per la chimica nel 1903, ha definito per la prima volta in modo preciso gli acidi e le basi. Prima delle sue scoperte, gli acidi erano semplicemente considerati sostanze aspre e le basi come sostanze amare.
La teoria di Arrhenius spiega diversi aspetti del comportamento di acidi e basi, in particolare la loro dissociazione elettrolitica. Gli elettroliti forti si trovano completamente come ioni in soluzione, mentre gli elettroliti deboli esistono sia come ioni che come molecole.
Per esempio, l’acido cloridrico (HCl) secondo la teoria di Arrhenius si dissocia in acqua, liberando ioni idrogeno (H+) in soluzione. Allo stesso modo, l’idrossido di sodio si dissocia in acqua producendo ioni Na+ e OH-.
La teoria di Arrhenius fornisce equazioni chiave per illustrare concetti fondamentali: le reazioni di neutralizzazione coinvolgono la combinazione degli ioni di idrogeno e idrossido per formare acqua. Gli acidi più forti hanno inoltre una maggiore ionizzazione in soluzione acquosa, portando a concentrazioni più elevate di ioni H+ e quindi a una maggiore attività catalitica.
Tuttavia, nonostante i successi iniziali, la teoria di Arrhenius presenta alcune limitazioni, tra cui la non considerazione di importanti aspetti come l’autoionizzazione dell’acqua e la formazione di particelle idronio H3O+.
Ulteriori teorie, come quella di Brønsted–Lowry, hanno ampliato la comprensione dell’acidità e della basicità, superando le limitazioni della teoria di Arrhenius. La teoria di Brønsted–Lowry definisce un acido come una specie chimica che dona un protone durante una reazione chimica, mentre una base è definita come una specie chimica che accetta un protone durante una reazione chimica. Questa definizione permette di spiegare il comportamento acido-base di una vasta gamma di sostanze, comprese quelle che non agiscono come acidi o basi secondo la teoria di Arrhenius.
La teoria di Lewis, che considera il concetto di accettazione e donazione di coppie di elettroni, e quella di Pearson, che introduce il concetto di durata e durezza, forniscono ulteriori approfondimenti nel campo dell’acidità e della basicità.
In conclusione, la teoria di Brønsted–Lowry rappresenta un importante passo avanti nella comprensione del comportamento acido-base, ma è stata successivamente superata da altre teorie, come quelle di Lewis e Pearson, fornendo così un quadro più completo e accurato del comportamento acido-base di una vasta gamma di sostanze.