الأيونات كأحماض وقواعد

الأحماض والقواعد والمركبات الأيونية،تشكل أيونات سالبة و موجبة عند ذوبانها في الماء. الأيونات السالبة،وهي القاعدة المرافقة للحمض القوي،مثل الكلوريد،يتكون من تفكك حمض الهيدروكلوريك،تكون أضعف من أن تستقبل بروتونًا من الماء. بالتالي،فإن أيونات الكلوريد محايدة من حيث pH،بمعنى أنها ليست حمضية ولا قاعدية.

وعلى العكس،فإن الأيونات السالبة التي تشكلها الأحماض الضعيفة،كالأسيتات،وهي القاعدة المرافقة لحمض الخليك،تؤدي دور القاعدة الضعيفة كونها تستطيع استقبال بروتون من الماء. الأيونات الموجبة التي هي الحمض المرافق للقواعد القوية،مثل أيونات الصوديوم التي يشكلها هيدروكسيد الصوديوم،لا تستطيع استقبال بروتونات وبالتالي تكون أيضًا محايدة من حيث pH. وعلى العكس،فإن الأيونات السالبة،التي تنتجها القواعد الضعيفة،مثل الأمونيوم،وهي الحمض المرافق للأمونيا،تؤدي دور الحمض الضعيف كونها قادرة على منح بروتون للماء.

عندما تتأين الأملاح،يمكنها إنتاج محاليل حمضية وقاعدية،إذا كانت تحتوي على حمض مرافق أو قاعدة مرافقة لحمض ضعيف أو قاعدة ضعيفة. بروميد الأمونيوم ينتج أيونات أمونيوم وأيونات بروميد في الماء. أيونات البروميد محايدة من حيث pH،بينما أيونات الأمونيوم تؤدي دور الحمض الضعيف كونها قادرة على منح بروتونات.

عند إذابة أسيتات الصوديوم في الماء،لا تتفاعل أيونات الصوديوم مع الماء،غير أن أيونات الأسيتات تستطيع استقبال بروتون فتشكل محلولًا قاعديًا. الأملاح التي تحتوي على أيونات موجبة وسالبة محايدة من حيث pH تُشكّل محاليل محايدة. على سبيل المثال،يتفكك كلوريد الصوديوم إلى أيونات صوديوم وأيونات كلوريد عند إذابته في الماء.

لأن كلا هذي الأيونين لا يستطيعان منح أو استقبال بروتونات،فإنهما يشكلان محلولًا محايدًا. الأيونات الفلزية ذات الشحنات الصغيرة والمرتفعة،مثل الحديد الثلاثي والألومينيوم الثلاثي،يمكن أن تؤدي دور الأحماض الضعيفة عند إماهتها عند إماهة الألومينيوم الثلاثي،يؤدي دور حمض ضعيف وينقل بروتونات من مياه الإماهة إلى جزيئات الماء الحرة،مما يؤدي إلى إنتاج أيونات الهيدرونيوم. كلما قل حجم الأيون الفلزي وارتفعت شحناته،زادت ميوله لتأدية دور الحمض.

على سبيل المثال،قيمة Ka للحديد الثلاثي Fe(III)هي 6.3 10-³،بينما قيمتها للنيكل الثنائي Ni(II)هي 2.5 10-¹¹.