Γιατί πολλές ενώσεις που περιέχουν ένα ή τα άτομα υδρογόνου δεν ταξινομούνται ως Arrhenius Acid;

Ενώ πολλές ενώσεις που περιέχουν ένα ή περισσότερα άτομα υδρογόνου μπορούν να συμπεριφέρονται ως οξέα σύμφωνα με τον ορισμό του βρόγχου-ληβείας, δεν είναι όλα ταξινομημένα ως Arrhenius οξέα. Η βασική διάκριση έγκειται στην ικανότητα της ένωσης να διαχωριστεί στο νερό και να απελευθερώνει ιόντα υδρογόνου (Η+).

Σύμφωνα με τον ορισμό του Arrhenius των οξέων, μια ουσία θεωρείται οξύ εάν διαχωρίζεται στο νερό για να παράγει ιόντα υδρογόνου (Η+). Αυτός ο ορισμός τονίζει σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία ιονισμού και την παρουσία ελεύθερων ιόντων Η+ στο διάλυμα.

Πολλές ενώσεις που περιέχουν άτομα υδρογόνου δεν υποβάλλονται σε ιονισμό στο νερό. Αυτό σημαίνει ότι δεν απελευθερώνουν ιόντα Η+ όταν διαλύονται και επομένως δεν πληρούν τα κριτήρια που πρέπει να ταξινομηθούν ως Arrhenius οξέα. Για παράδειγμα:

1. υδρογονάνθρακες: Οι υδρογονάνθρακες, όπως το μεθάνιο (CH4) ή το βενζόλιο (C6H6), αποτελούνται αποκλειστικά από άτομα άνθρακα και υδρογόνου. Ωστόσο, δεν ιονίζουν στο νερό και δεν απελευθερώνουν ιόντα Η+. Έτσι, δεν θεωρούνται arrhenius οξέα.

2. Αλκοόλες: Οι αλκοόλες, όπως η αιθανόλη (CH3CH2OH), περιέχουν τόσο δεσμούς άνθρακα -υδρογόνου όσο και ομάδα -ΟΗ (υδροξυλ). Παρά το γεγονός ότι έχει ένα άτομο υδρογόνου συνδεδεμένο με άτομο οξυγόνου, οι αλκοόλες υφίστανται πολύ περιορισμένο ιονισμό στο νερό. Η ομάδα -ΟΗ απελευθερώνει ένα πρωτόνιο (Η+) σε πολύ μικρό βαθμό, σχηματίζοντας ιόντα υδρονίου (Η3Ο+). Ωστόσο, η έκταση του ιονισμού είναι αμελητέα σε σύγκριση με τα ισχυρά οξέα. Ως εκ τούτου, οι αλκοόλες δεν ταξινομούνται ως Arrhenius οξέα.

3. αμμωνία (NH3): Η αμμωνία είναι μια ένωση αζώτου και υδρογόνου. Ωστόσο, συμπεριφέρεται ως βάση και όχι ως οξύ στο νερό. Όταν διαλύεται σε νερό, η αμμωνία υφίσταται μια αντίδραση που ονομάζεται πρωτονίωση, όπου δέχεται ένα πρωτόνιο από το νερό, σχηματίζοντας ιόντα αμμωνίου (NH4+) και ιόντα υδροξειδίου (ΟΗ-). Ως εκ τούτου, η αμμωνία δεν είναι ένα οξύ arrhenius.

Αντίθετα, ενώσεις όπως το υδροχλωρικό οξύ (HCl), το θειικό οξύ (H2SO4) ή το νιτρικό οξύ (HNO3) ταξινομούνται ως Arrhenius οξέα επειδή διαχωρίζονται εύκολα στο νερό, απελευθερώνουν σημαντικές ποσότητες ιόντων υδρογόνου.

Συνοπτικά, ενώ πολλές ενώσεις περιέχουν άτομα υδρογόνου, μόνο εκείνα που υφίστανται ιονισμό στο νερό και απελευθερώνουν ιόντα υδρογόνου (Η+) ταξινομούνται ως Arrhenius οξέα σύμφωνα με τον αυστηρό ορισμό. Οι ενώσεις που δεν ιονίζονται σε σημαντικό βαθμό, όπως οι υδρογονάνθρακες, οι αλκοόλες ή η αμμωνία, δεν θεωρούνται arrhenius οξέα.