חומצת ארניוס היא חומר המייצר יוני מימן כאשר הוא מתמוסס במים, בעוד בסיס מייצר יוני הידרוקסיד. יוני מימן מגיבים מיד עם מים ליצירת יוני הידרוניום, אך לשם הפשטות, נמשיך לחשוב עליהם כעל יוני מימן. בהתאם לכמות יוני מימן או יוני הידרוקסיד בתמיסה, זה נחשב חומצי או בסיסי.
אנו מודדים את כמות החומציות או הבסיסיות באמצעות pH, המחושב כיומן שלילי של ריכוז יוני המימן. לכן, ערכי pH מתחת ל-7 הם חומציים, וערכי pH מעל 7 הם בסיסיים. pH 7 הוא נייטרלי.
חומצות ובסיסים מושווים גם על סמך חוזקם, השונה מה- pH שלהם. חוזקה של חומצה קשור לקלות שבה יון המימן מתנתק מהאניון, הנקרא בסיס מצומד. אותו רעיון נובע גם לגבי בסיס בהתייחס ליון ההידרוקסיד ולחומצה המצומדת שלו. אנו יכולים להקצות ערך לחוזק זה באמצעות קבוע הדיסוציאציה החומצית, או Ka.
Ka מוגדר באמצעות ריכוזי החומצה הלא מנותקת ויוני המימן המנותקים והבסיס המצומד. לעתים קרובות אתה עשוי לראות קשר זה מיוצג כ- pKa, שהוא פשוט היומן השלילי של Ka. ככל שה- pKa קטן יותר, כך החומצה חזקה יותר.
חומצות מסוימות, כמו חומצה הידרוכלורית, הן מונופרוטיות, כלומר הן יכולות לנתק רק יון מימן אחד. חומצות פוליפרוטיות, כמו חומצה זרחתית, יכולות לנתק כמה יוני מימן. לכל דיסוציאציה יש pKa משלה.
אז, איך אנחנו יכולים לקבוע pKa? דרך אחת היא לבצע טיטרציה על בסיס חומצה. הטיטרציה מתבצעת על ידי הוספה