Savak és bázisok Konjugált sav-bázis párok
Ebből az egyenletből arra következtethetünk, hogy Brønsted szerint a HCl savként viselkedik, mivel protont ad le. A víz úgy viselkedik, mint egy Brønsted-bázis, mert abszorbeálja a protont, ami a bázis kritériuma volt. Mivel a HCl csak egy protont képes leadni, a sósavat egyprotonnak nevezzük. Léteznek azonban több protonsav is. Ilyen multiprotonsav például a foszforsav (H3PO4). Mint jól látható, a foszforsav 3 hidrogénatomot tartalmaz. Ha a foszforsav felszabadítja a 3 proton egyikét, akkor 2 van. A reakció erre a következő:
Mivel a foszforsav még több protont képes felszabadítani, az első proton felszabadulása az első protolízis szakaszának is nevezik. A protolízis második szakasza a következő lenne:
És a protolízis harmadik szakasza:
A kapott termék foszfátion néven is ismert. Mint jól látható, a foszfátion nem tartalmaz más hidrogénatomokat, amelyek protonként leadhatók lennének. Így a foszfátion már nem sav, és ismert, hogy a foszforsavnak csak 3 protolízis szintje van. A felszabaduló kezdeti protonok száma meghatározza a protolízis szakaszainak számát is. Általában a savasság a protolízis szintjével csökken. Ez azt jelenti, hogy a foszforsav savtartalma a foszfátionig a következőképpen írható le:
- H3PO4> H2PO4-> HPO42-
Konjugált sav-bázis párok
Ha a savat HX-tel és a megfelelő bázissal X- -ként jelöljük, akkor a következő reakciót vízzel rögzíthetjük:
Mivel azonban mind az előremutató, mind a fordított reakció megtörténik, ez a reakció a következőképpen is írható:
Az egyetlen észrevehető különbség a HX és az X- között a hiányzó proton. Következésképpen a bázis a sav deprotonált formája. Az ilyen sav-bázis párokat, amelyek csak egy protonnal különböznek egymástól, megfelelő sav-bázis pároknak nevezzük. A megfelelő sav-bázis pár példaként vegyük figyelembe a sósav és a víz már ismert reakcióját.
Ebben az esetben természetesen a sósav a sav. Ezért a víz bázisként működik. A sósav protont juttat a vízhez. Ez klorid-aniont és oxóniumot hoz létre. A kloridanion pontosan megfelel a sósavnak - a hiányzó protont kivéve. Emiatt a klorid-anion a sósavnak megfelelő bázis. Másrészt az oxónium pontosan megfelel a víznek - kivéve a hozzáadott protont. Mivel az oxónium a víz protonált formája, ez a bázikus víznek megfelelő sav is. A kapcsolatot az alábbi ábra szemlélteti.
Hasonlóképpen konjugált sav-bázis párok is megtalálhatók azoknál a reakcióknál, amelyekben a víz savként reagál. A következő példában ammóniát használunk bázisként. Az ammónia (NH3) képes felszívni egy másik protont, és reakcióba lépve ammónium-iont képez. Ezenkívül a víz protont bocsát ki és hidroxidot képez.
Ha a fordított reakciót nézzük, az NH4 + protont ad le, ezért (konjugált) savként reagál. Az OH- viszont fordított reakcióban vesz fel egy protont, ezért (konjugált) bázisként reagál.