Киселини и основи Конюгирани киселинно-алкални двойки
Следователно от това уравнение можем да заключим, че според Brønsted HCl се държи като киселина, тъй като отделя протон. Водата се държи като основа на Brønsted, защото поглъща протон, което беше критерият за основа. Тъй като HCl може да отдели само един протон, солната киселина се нарича еднопротонна киселина. Съществуват обаче и многопротонни киселини. Пример за такава многопротонова киселина би била фосфорната киселина (H3PO4). Както лесно можете да видите, фосфорната киселина съдържа 3 водородни атома. Ако фосфорната киселина сега освобождава един от тези 3 протона, остават 2. Реакцията на това е следната:
Тъй като фосфорната киселина може да освободи още повече протони, освобождаването на първия протон е известно и като първия етап на протолиза. Вторият етап на протолиза ще бъде следният:
И третият етап на протолиза:
Полученият продукт е известен също като фосфатен йон. Както е лесно да се види, фосфатният йон не съдържа други водородни атоми, които биха могли да се отделят като протони. По този начин фосфатният йон вече не е киселина и ние знаем, че фосфорната киселина има само 3 нива на протолиза. Броят на първоначалните протони, които могат да бъдат освободени, също определя броя на етапите на протолиза. Обикновено киселинността намалява с нивото на протолиза. Това означава, че киселинността на фосфорната киселина до фосфатния йон може да бъде описана по следния начин:
- H3PO4> H2PO4-> HPO42-
Конюгирани киселинно-алкални двойки
Ако обозначим киселината с HX и съответната основа като X-, може да се запише следната реакция с вода:
Тъй като обаче се осъществяват както предната, така и обратната реакция, тази реакция може да бъде написана както следва:
Единствената забележима разлика между HX и X- е липсващият протон. Следователно, основата е депротонираната форма на киселината. Такива киселинно-алкални двойки, които се различават само по един протон, се означават като съответстващи двойки киселинно-алкални. Като пример за съответна двойка киселина-основа, разгледайте вече известната реакция на солна киселина с вода.
В този случай, разбира се, солната киселина е киселината. Следователно водата действа като основа. Солната киселина отделя протон във водата. Това създава хлориден анион и оксоний. Хлоридният анион съответства точно на солната киселина - с изключение на липсващия протон. Поради тази причина хлоридният анион е основата, съответстваща на солната киселина. От друга страна, Oxonium съответства точно на водата - с изключение на добавения протон. Тъй като оксонийът е протонираната форма на вода, това е и киселината, съответстваща на основната вода. Връзката е илюстрирана на графиката по-долу.
По същия начин, конюгирани киселинно-алкални двойки могат да бъдат намерени и за реакции, при които водата реагира като киселина. В следващия пример амонякът се използва като основа. Амонякът (NH3) може да поеме друг протон и да реагира, образувайки амониев йон. Водата също отделя протон и образува хидроксид.
Ако погледнете обратната реакция, NH4 + отделя протон, поради което реагира като (конюгирана) киселина. OH-, от друга страна, поема протон в обратната реакция, поради което реагира като (конюгирана) основа.