Acid-Base – Definition

An acid is a substance that releases hydrogen ions (H+) in an aqueous solution.                             A base is a substance that releases hydroxide ions (OH–) in an aqueous solution.

 A strong acid is a substance that fully dissociates in water to produce H+ (Eg. HCl, H2SO4)      A strong base is a substance that fully dissociates in water to produce OH– (Eg. NaOH)

Example:

Hydrochloric acid (HCl)                                                                                                                                   HCl + H2O → Cl– + H3O+

Sulfuric acid (H2SO4)                                                                                                                                      H2SO4 + H2O → HSO4– + H3O+                                                                                                               HSO4– + H2O ⇌ SO42- + H3O+

Sodium Hydroxide (NaOH)                                                                                                                             NaOH + H2O  → Na+ + OH– + H2O

A weak acid is a substance that partially dissociates in water to produce H+ (Eg. CH3COOH, H2CO3 , H3PO4)                                                                                                                                       A weak base is a substance that partially dissociates in water to produce OH– (Eg. NH3)

Example:

Acetic acid (CH3COOH)                                                                                                                                   CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO– + H3O+

Carbonic acid (H2CO3)                                                                                                                                     H2CO3 + H2O ⇌ HCO3– + H3O+                                                                                                              HCO3– + H2O ⇌ CO32- + H3O+

Phosphoric acid (H3PO4)                                                                                                                                 H3PO4 + H2O ⇌ H2PO4– + H3O+                                                                                                            H2PO4– + H2O ⇌ HPO42- + H3O+                                                                                                            HPO42- + H2O ⇌ PO43- + H3O+

Ammonia (NH3)                                                                                                                                               NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH–

Arrhenius acid-base theory

Arrhenius acid is a substance which increases the concentration of hydronium ions/H3O+ (Eg. HCl)                                                                                                                                                     Arrhenius base is a substance which increases the concentration of hydroxide ions/OH– (Eg. NaOH)

Example:                                                                                                                                                 HCl + H2O → H3O+ + Cl–                                                                                                                                                         NaOH → Na+ + OH–

BrØnsted-Lowry acid-base theory

A BrØnsted-Lowry acid is a proton donor (Eg. HCl)                                                                           A BrØnsted-Lowry base is a proton acceptor (Eg. NH3)

Example:                                                                                                                                                   HCl + NH3 → NH4Cl

Lewis acid-base theory

A lewis acid is an electron-pair acceptor (Eg. BF3)                                                                             A lewis base is an electron-pair donor (Eg. :NH3)

Example:                                                                                                                                                   :NH3 + BF3 → NH3BF3