Hur fungerar neutralisering?
Denna beskrivning beskriver syra-basreaktioner i vatten. (Det fungerar lite annorlunda i andra lösningsmedel, men det behöver du inte tänka så mycket på förrän du studerar mer avancerad kemi). En syra är en elektrolyt (stark eller svag) som producerar H+-joner när den löser sig i vatten. Vätejoner kallas också för protoner, eftersom en vätekärna bara är en proton (om det inte är en tyngre isotop, men det är sällsynt). Syror kallas ibland för ”protondonatorer”, vilket innebär att de avger protoner, men det är inte ett särskilt bra ord, eftersom protonerna dras bort av lösningsmedlet, inte släpps av den lösta substansen. Exempel på starka syror är HCl och H2SO4, som kallas saltsyra och svavelsyra. Men svavelsyra har 2 protoner bundna till sulfatjonen, och endast en av dem lossnar helt (precis som de svaga elektrolyter som diskuterats här), så en lösning av svavelsyra kommer att ha vätejoner, bisulfatjoner och sulfatjoner i lösningen. Precis som i fallet med fällningsreaktioner, om en bas tillsätts, kan båda protonerna lossna helt och hållet och reagera med basen. Syror kallas monoprotiska, diprotiska osv. beroende på hur många sura protoner de har. HCl, ättiksyra (vinäger, CH3COOH) och salpetersyra (HNO3) är monoprotiska syror. (Ättiksyra har andra protoner, men endast den sista är sur.) Svavelsyra och många andra är diprotiska syror.
En bas är en elektrolyt (stark eller svag) som bildar hydroxidjoner när den löses upp i vattenlösning. Detta kan bero på att den är ett hydroxidsalt, som NaOH, eller på att den tar vätejoner från vatten och lämnar hydroxid kvar. Ett bra exempel på detta är ammoniak, NH3, som ibland används i rengöringsmedel. Ammoniak reagerar med vatten för att göra ammoniumhydroxid (men bara en liten del, ~1 % av ammoniaken reagerar):
\
I allmänhet reagerar baser med vätejoner. Det är på detta sätt som neutralisering sker. Syran producerar vätejoner och basen producerar hydroxidjoner. Dessa reagerar tillsammans och bildar vatten. Anjonen som kom från syran och katjonen är kvar, så om du förångar vattnet skulle du få ett salt. Den allmänna reaktionen ser ut så här:
\
Den totala reaktionen är:
\
Därmed förbrukas vätejonerna, som gör syror sura, och hydroxiden, som gör baser basiska, förbrukas också, och om molerna av syra och bas är lika stora återstår bara neutralt vatten och ett salt. (Egentligen är det lite mer komplicerat än så om syran eller basen är svag. Lösningen blir egentligen neutral först när molerna är lika stora om båda är starka)
.