Hogyan működik a semlegesítés?
Ez a leírás a sav-bázis reakciókat írja le a vízben. (Más oldószerekben kicsit másképp működik, de ezen nem kell túl sokat gondolkodnod, amíg nem tanulsz haladóbb kémiát). A sav olyan (erős vagy gyenge) elektrolit, amely vízben oldódva H+ ionokat termel. A hidrogénionokat protonoknak is nevezik, mert a hidrogénmag csak egy proton (kivéve, ha egy nehezebb izotópról van szó, de ez ritka). A savakat néha “protondonoroknak” nevezik, ami azt jelenti, hogy protonokat adnak le, de ez nem túl jó szó, mert a protonokat az oldószer húzza el, nem az oldott anyag ejti le. Erős savakra példa a HCl és a H2SO4, amelyeket sósavnak és kénsavnak nevezünk. A kénsavnak azonban 2 protonja kötődik a szulfátionhoz, és csak az egyik válik le teljesen (akárcsak az itt tárgyalt gyenge elektrolitoknál), így a kénsav oldatában hidrogénionok, biszulfátionok és szulfátionok lesznek oldatban. A kicsapódási reakciókhoz hasonlóan, ha bázist adunk hozzá, mindkét proton teljesen leoldódhat, és reakcióba léphet a bázissal. A savakat monoprotikusnak, diprotikusnak stb. nevezik attól függően, hogy hány savas protonjuk van. A HCl, az ecetsav (ecet, CH3COOH) és a salétromsav (HNO3) monoprotikus savak. (Az ecetsavnak más protonjai is vannak, de csak az utolsó savas.) A kénsav és sok más sav diprotikus savak.
A bázis olyan (erős vagy gyenge) elektrolit, amely vízoldatban oldva hidroxidionokat termel. Ez történhet azért, mert hidroxidsó, mint a NaOH, vagy azért, mert hidrogénionokat von el a vízből, hidroxidot hagyva maga után. Jó példa erre az ammónia, NH3, amelyet néha a háztartási tisztítószerekben használnak. Az ammónia vízzel reagálva ammónium-hidroxidot képez (de csak egy kicsit, az ammónia ~1%-a reagál):
\
A bázisok általában hidrogénionokkal reagálnak. Így történik a semlegesítés. A sav hidrogénionokat termel, a bázis pedig hidroxidionokat. Ezek egymással reakcióba lépve vizet alkotnak. A savból származó anion és a kation megmarad, így ha a vizet elpárologtatjuk, sót kapunk. Az általános reakció így néz ki:
\
A reakció összességében:
\
A hidrogénionok, amelyek a savakat savassá teszik, tehát elfogynak, és a hidroxid, amely a bázisokat bázissá teszi, szintén elfogy, és ha a sav és a bázis moljai egyenlőek, csak semleges víz és só marad. (Valójában ennél egy kicsit bonyolultabb a helyzet, ha a sav vagy a bázis gyenge. Az oldat csak akkor lesz igazán semleges, ha a mólok egyenlőek, ha mindkettő erős.)