Apa ca solvent
Dintre toti acizii, apa este cel mai răspândit și cel mai la îndemână. Afară de asta apa este cel mai bun solvent pentru electroliți.
O substanță care se comportă față de acizi ca o bază și față de baze ca acid, se numește amfoteră sau amfiprotică, în unele reacții, apa participă ca acid, în timp ce în altele ca bază.
Bioxidul de sulf, lichid, la 30 grade Celsius, nu dizolvă decât foarte puțină apă. În schimb dizolvă acid bromhidric anhidru, cu care formează o soluție care nu conduce curentul electric și în care acidul bromhidric este deci ionizat. Această soluție dizolvă ușor apa și anume 1 mol apă 1 mol acid bromhidric. Soluția astfel formată devine bună conducătoare de electricitate. Singura explicație că în soluția de SO2, care este un bun solvent pentru elecroliți, are loc reacția de mai jos:
H2O + HBr = H3O + Br
Ca toți cationii, ionul de hidroniu este solvatat (hidratat). Din experientele de transport în timpul electrolizei rezultă că ionul H3O leagă 3 molecule de apă, probabil prin legături de hidrogen la cei trei atomi de hidrogen ai săi.
Apa exercită asupra acizilor tari un efect de nivelare, adică în soluție apoasă nu poate exista un acid mai tare decat acidul H3O (ionul de hidroniu).
De asemenea în soluție apoasă nu poate exista nicio bază mai tare decât ionul hidroxil, HO .
În alți solvenți există însă baze mai tari decât ionul hidroxil. În soluție apoasă nu mai există decât ioni de hidroxil.
Aplicații în biologie
Scara pH este utilizată mai ales pentru soluții slab acide sau slab bazice (între pH 3-10). Multe reacții biochimice se petrec în soluții neutre, slab acide sau bazice. pH-ul omenesc este de 7,36, la temperatura de 25 de grade Celsius. Lichidele din mediul intern sun slab bazice. Sucul stomacal este puternic acid, pH=1,7 ; sucul intestinal este bazic ( pH=8 ).
Aminoacizii
Aminoacizii sunt substanțe organice deosebit de importante fiindcă provin din proteine prin hidroliză și sunt, la rândul lor, materii prime în sinteze de proteine. Aminoacizii sunt compusi dintr-un rest organic, R , de care sunt legate o grupare carboxil , COOH și o grupare amino, NH2. Este dovedit, prin diferite metode fizice, că între aceste două grupări, una acidă și una bazică, are loc un transfer de protoni, așa că aminoacizii nu au structura care li se atribuie de obicei, ci au o structură de ioni bipolari sau amfiionici.
Concluzii
Noțiunea de “ion de hidrogen”, folosită în chimia clasică este lipsită de înțeles. Acizii sunt specii chimice care conțin un proton legat covalent de un anion, (bază) sau o moleculă de solvent, deasemenea bază. În soluție apoasă, “ionul de hidrogen” este ionul H3O , în metanol este ionul de CH3OH2, iar în amoniac lichid este ionul NH4. În soluție apoasă, baza cea mai tare ce poate să existe este HO în acid acetic CH3COO, etc.
Tăria acizilor (și a bazelor depinde deci de aciditatea sau bazicitatea mai mare sau mai mică a solventului. O măsură cantitativă a proprietății unui solvent de a determina comportarea unei substanțe ca un acid sau ca o bază, tare sau slabă, este constanța de autoprotoliză a solventului. Datorită acestei neutralizări intramoleculare, aminoacizii sunt în soluție apoasă practic neutri. Ei se comportă față de acizi ca baze, dând cationi iar față de baze ca acizi, dând anioni.
