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El científico Svante Arrhenius propuso por primera vez que los ácidos se disocian en agua para formar iones. Según él, los ácidos eran materiales que incluían un ion hidrógeno. Disuelto en agua, el ion hidrógeno, H+, le da a la solución las características de un ácido. Arrhenius también desarrolló una definición correspondiente para base. Cuando se disuelven en agua, las bases producen iones de hidróxido, OH-, que le dan a la solución las características de una base.
Las definiciones de Arrhenius cubren muchos de los ácidos y bases más comunes y sus reacciones químicas, pero hay otros materiales que tienen las características de los ácidos pero que no se ajustan a la definición de Arrhenius. Las definiciones más amplias de ácidos pueden incluir algunos de estos materiales.
Un ácido de Arrhenius es un material que, cuando se disuelve en agua, se disocia en iones, incluidos los iones de hidrógeno. Según Arrhenius, un ácido se puede definir como un material que aumenta la concentración de iones de hidrógeno en el agua. La definición correspondiente de base es un material que aumenta la concentración de iones de hidróxido. Las definiciones de Arrhenius se limitan a materiales que se disuelven en agua, mientras que definiciones más amplias pueden incluir más materiales entre ácidos y bases.
Históricamente, los ácidos se describían como ácidos y corrosivos, pero se sabía poco sobre la base de estas características. En 1884, Svante Arrhenius propuso que compuestos como el NaCl o la sal de mesa formaban partículas cargadas llamadas iones cuando se disolvían en agua. En 1887, Arrhenius había desarrollado una teoría que lo llevó a sugerir que los ácidos se ionizaban en el agua para producir iones de hidrógeno. Los iones de hidrógeno dieron a los ácidos sus características.
Una característica importante de los ácidos es que reaccionan con los metales para formar una sal y gas hidrógeno. Usando la definición de ácido de Arrhenius, está claro que el ácido se disuelve en agua en iones de hidrógeno y los otros iones negativos del ácido. El metal se combina con los iones negativos, dejando que los iones de hidrógeno y los electrones adicionales formen gas hidrógeno.
Los ácidos también reaccionan con las bases para formar una sal y agua. Según la definición de Arrhenius, las bases producen iones hidróxido en solución. Como resultado, en una reacción ácido-base, los iones de hidrógeno del ácido se combinan con los iones de hidróxido de la base para formar moléculas de agua. Los iones negativos del ácido se combinan con los iones positivos de la base para formar una sal.
Cuando un ácido típico de Arrhenius, como el ácido clorhídrico, reacciona con un metal o una base, las definiciones de Arrhenius facilitan el seguimiento de las reacciones. Por ejemplo, el ácido clorhídrico, HCl, reacciona con el zinc, Zn, para formar cloruro de zinc y gas hidrógeno. Los iones Cl negativos se combinan con los átomos de zinc para formar moléculas de ZnCl2 y generar electrones adicionales. Los electrones se combinan con los iones de hidrógeno del ácido para convertirse en gas hidrógeno. La fórmula química es Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2.
Cuando el ácido clorhídrico se combina con una base como el hidróxido de sodio, NaOH, la base se disocia en iones de sodio e hidróxido. Los iones de hidrógeno del ácido clorhídrico se combinan con los iones de hidróxido del hidróxido de sodio para formar agua. Los iones de sodio se combinan con los iones de cloro para formar NaCl o sal de mesa. La fórmula química es HCl + NaOH =NaCl + H2O.
La definición de ácido de Arrhenius es estrecha en el sentido de que sólo se aplica a sustancias que se disuelven en agua y sólo a aquellas que tienen iones de hidrógeno. Una definición más amplia define los ácidos como sustancias que aumentan la concentración de iones de hidrógeno cuando se disuelven en agua.
Incluso definiciones más amplias, como las de Lewis o Bronsted-Lowry, describen a los ácidos como aceptores de electrones o como donadores de protones. Incluyen sustancias que muestran las características de los ácidos pero que no se ajustan a la definición tradicional. Por otro lado, para las reacciones químicas comunes, las definiciones de Arrhenius constituyen una buena base para explicar cómo funcionan las reacciones.
