Les ions comme acides et bases

Acides, bases et composés ioniques forment des anions et des cations lorsqu'ils se dissolvent dans l'eau. Anions qui sont la base conjuguée d'acides forts, comme le chlorure formé par la dissociation de l'acide chlorhydrique, sont trop faibles pour accepter un proton de l'eau. Par conséquent, les ions chlorure ont un pH neutre;c'est-à-dire qu'ils ne sont ni acidiques ni basiques.

En revanche, les anions formés par des acides faibles, comme l'acétate, la base conjuguée de l'acide acétique, agit comme une base faible car il peut accepter un proton de l'eau. Les cations qui sont l'acide conjugué de bases fortes, comme les ions sodium formés par l'hydroxyde de sodium, ne peuvent pas accepter de protons et, par conséquent, ont également un pH neutre. En revanche, les cations produits par des bases faibles, comme l'ammonium, l'acide conjugué de l'ammoniac, agissent comme un acide faible car il peut donner des protons à l'eau.

Lorsqu'ils s'ionisent, les sels peuvent produire des solutions acidiques et basiques si elles contiennent un acide conjugué ou une base conjuguée d'un acide ou base faible. Le bromure d'ammonium produit des ions ammonium et bromure dans l'eau. Les ions bromure ont un pH neutre, tandis que les ions ammonium agissent comme un acide faible car ils peuvent donner des protons.

Lorsque l'acétate de sodium est dissous dans l'eau, les ions sodium ne réagissent pas avec l'eau;cependant, l'ion acétate peut accepter un proton formant une solution basique. Les sels qui contiennent des cations et des anions de pH neutre forment des solutions neutres. Par exemple, le chlorure de sodium se dissocie en ions sodium et en ions chlorure lorsqu'ils sont dissous dans l'eau.

Comme ces deux ions ne peuvent ni accepter ni donner des protons, ils forment une solution neutre. Des petits ions métalliques très chargés, comme le fer et l'aluminium peuvent également agir comme des acides faibles lorsqu'ils s'hydratent. Lorsque l'aluminium est hydraté, il agit comme un acide faible et transfère des protons de ses eaux d'hydratation aux molécules d'eau libres, conduisant à la production d'ions hydronium.

Plus l'ion métallique est petit et plus les charges qu'il porte sont élevées, plus est sa tendance à agir comme un acide. Par exemple, le Ka pour Fe est de 6, 3 10⁻³, alors que le Ka pour Ni est de 2, 5 10⁻¹¹.