Algumas soluções aquosas ardem em cortes, efervescem em contato com metais ou mudam a cor de papéis indicadores. Essas observações ocorrem devido a alterações nas partículas dissolvidas. Em particular, ácidos e bases modificam a concentração de íons hidrônio e hidróxido na água. O pH é uma medida logarítmica da concentração de hidrônio; portanto, a acidez é, em última análise, uma questão de concentração de .
Frequentemente, é possível relacionar uma manifestação macroscópica a uma causa em nível de partículas.
Limite de segurança Provar ou testar diretamente na pele não são métodos válidos para identificar ácidos ou bases, pois soluções corrosivas podem lesionar tecidos sem aviso prévio.
No modelo de Brønsted-Lowry, um ácido doa um próton e uma base aceita um próton. A transferência de um próton não envolve um próton livre flutuando por muito tempo na água; o próton é transferido entre moléculas e, na água, é transportado na forma de hidrônio, .
Uma primeira representação útil em nível de partículas é considerar a água como um participante ativo. Quando uma molécula de ácido entra na água, uma molécula de água pode aceitar seu próton para formar e a base conjugada . A equação balanceada em nível de partículas é:
A contagem de átomos e cargas confirma a conservação.
De modo semelhante, uma base pode aceitar um próton da água, produzindo e . A ideia central é que ácidos e bases são definidos pelo seu papel na transferência de prótons, e a água é frequentemente a molécula que recebe ou fornece esse próton.
Visualize o modelo de partículas da transferência de prótons na água.
Definições diferentes destacam evidências e tipos de reações distintos. Um ácido de Arrhenius aumenta a concentração de na água, e uma base de Arrhenius aumenta a concentração de na água. Isso funciona bem para muitos casos em meio aquoso, como e , mas não abrange bases que não contêm .
A definição de Brønsted-Lowry é mais abrangente, pois foca na transferência de prótons, mesmo quando o não está presente na fórmula da base. Por exemplo, a é uma base de Brønsted-Lowry porque aceita um próton da água.
Um ácido de Lewis aceita um par de elétrons e uma base de Lewis doa um par de elétrons; portanto, esse conceito vai além da transferência de prótons. Uma molécula como o é um ácido de Lewis porque o boro possui um orbital vazio capaz de aceitar um par de elétrons livre, embora o não contenha hidrogênio para doar.
Veja como várias substâncias conhecidas se enquadram em uma definição, mas não em outra.