Eine Säure ist eine Verbindung, die in Wasser dissoziiert oder ionisiert, um ein positiv geladenes Wasserstoffion und ein entsprechendes negatives Ion zu erzeugen. Eine Base ist eine Verbindung, die beim Auflösen in Wasser ein Hydroxidion produziert.
Im Laufe der Jahrhunderte haben Wissenschaftler wie Antoine Lavoisier, Justus von Liebig, Svante Arrhenius, Johannes Nicolaus Bronsted und Thomas Martin Lowry Säuren und Basen auf verschiedene Weise definiert. Obwohl sich diese Definitionen nicht widersprechen, sind einige der Definitionen umfassender als andere.
Arrhenius definiert eine Säure als eine Substanz, die in Wasser dissoziiert, um Wasserstoffionen zu bilden. Mit anderen Worten, eine Säure erhöht die Konzentration von Wasserstoffionen in einer wässrigen Lösung. Er definierte eine Base als eine Substanz, die in Wasser zu Hydroxidionen dissoziiert. Mit anderen Worten, eine Base erhöht die Konzentration von Hydroxidionen in einer wässrigen Lösung.
Arrhenius beschrieb ferner eine Säure-Base-Reaktion als die Bildung eines Wassermoleküls aus einem Hydroxidion und einem Proton. Nach der Säure-Basen-Theorie von Arrhenius bildet eine Säure-Base-Reaktion Salz und Wasser, wenn eine Säure und eine Base reagieren. Dies wird als Neutralisationsreaktion bezeichnet, bei der die Säure- und Baseneigenschaften von Wasserstoffionen und Hydroxidionen neutralisiert werden, wenn sie sich zum Wassermolekül verbinden.
Johannes Bronsted und Thomas Lowry haben Säuren und Basen jedoch etwas anders definiert. Nach der Bronsted-Lowry-Theorie basiert ihre Definition auf der Idee der Deprotonierung von Säuren und der Protonierung von Basen. Das ist die Fähigkeit von Säuren, Wasserstoffionen oder Protonen an Basen abzugeben, die diese aufnehmen. Mit anderen Worten, die Theorie definiert Säuren als Protonendonatoren und Basen als Protonenakzeptoren.
Nach der Säure-Base-Theorie von Bronsted-Lowry führt eine Säure-Base-Reaktion dazu, dass ein Wasserstoffion aus der Säure entfernt und zur Base hinzugefügt wird.