أحماض وقواعد برونستيد-لوري

حمض أرينيوس،مادة تُنتج أيونات الهيدروجين عند تذويبه في الماء،وقاعدة أرينيوس مادة تُنتج OH أو أيون هيدروكسيد. حمض الهيدروكلوريك،أحد أحماض أرينيوس لأنه يتفكك إلى أيون هيدروجين وأيون كلوريد عند إذابته في الماء. هيدروكسيد الصوديوم،هو أحد قواعد أرينيوس لأنه يتفكك إلى أيون صوديوم وأيون هيدروكسيد عند إذابته في الماء.

غير أن هذا التعريف لا يمكن استخدامه لوصف الأحماض والقواعد التي ليست في محلول مائي،أو القواعد التي لا تحتوي على أيونات الهيدروكسيد. ثمة تعريف أوسع للحمض،وضعه برونستيد ولوري،ينص على أن الحمض عبارة عن أيون هيدروجين أو مانح للبروتونات،بينما القاعدة عبارة عن مُستقبل للبروتونات. عند إذابة حمض الهدروكلوريك في الماء،يتصرف كحمض عبر منحه بروتونًا للماء،فينتج أيون هيدرونيوم وأيون كلوريد.

عند إذابة الأمونيا في الماء،تتصرف كقاعدة وتستقبل بروتونًا من الماء،منتجة أيون أمونيوم وأيون هيدروكسيد. حمض برونستيد-لوري سيتفاعل دائمًا مع قاعدة برونستيد-لوري والعكس صحيح. عندما يمنح حمض،كحمض الخليك مثلًا،بروتونه،فإن الماء يتصرف كقاعدة ويستقبل البروتون.

يتحول حمض الخليك إلى قاعدة مرافقة،الأسيتات،ويتحول الماء إلى حمض مرافق،أيون هيدرونيوم. الأحماض والقواعد التي تختلف عن بعضها البعض بسبب انتقال البروتون،تسمى أزواج الأحماض والقواعد المرافقة. في التفاعل العكسي،يتصرف الحمض المرافق،وهو عبارة عن هيدرونيوم،كمانح للبروتونات،أما القاعدة المرافقة،وهي من الأسيتات،فتستقبل البروتون.

تتحدد قوة الحمض وفقًا لقدرته على منح بروتون،بينما تتحدد قوة القاعدة وفقًا لقدرتها على استقبال بروتون. الحمض الأقوى أقرب لمنح بروتون من حمض ضعيف. وبالمثل،القاعدة الأقوى أقرب لاستقبال بروتون من قاعدة ضعيفة.

قوة الحمض وقاعدته المرافقة يرتبطان بعلاقة عكسية. الحمض القوي يتفكك كليًا في محلول وتكون القاعدة الناتجة أضعف من أن تستقبل بروتونًا. والشيء ذاته ينطبق في حالة القاعدة القوية وحمضها المرافق.

وفي المقابل،يتفكك الحمض الضعيف جزئيًا في محلول. تكون القاعدة المرافقة لحمض ضعيف هي الأخرى ضعيفة نسبيًا،وبالتالي،فإن خليطًا من حمض ضعيف غير متفكك وقاعدته المرافقة الضعيفة سيتواجد في حالة التوازن. تحدث الظاهرة ذاتها في حالة القاعدة الضعيفة وحمضها المرافق الضعيف.