Ettsyra-baspar är iBrønsted-Lowrys teori för syra-basreaktioner ensyra och enbas som omvandlas till varandra genom att vinna eller förlora enproton. Syran, HA, kallas basenskorresponderande syra, och basen, A−, kallas syranskorresponderande bas.
Det gemensamma namnet för syror och baser är protolyter. En syra kan bara avge en proton om det finns en bas som kan ta upp den.[2] I t.ex.ättiksyransprotolys avges en proton och det blidas enacetatjon (etanoatjon):
Samtidigt sker en reaktion åt vänster där acetatjonen upptar en proton och därmed verkar som en bas. I reaktionen bildas ättiksyra. Eftersom ättiksyra och acetatjon alltid förekommer tillsammans när ättiksyran protolyseras kallas dessa för ett syra-baspar, d.v.s.[3]
Ett annat exempel på syra-baspar är och som fås närammoniak reagerar medvatten:
.
Den relativt svaga basen ammoniak tar upp en proton och bildar enammoniumjon som är den korresponderade syran. Eftersom vatten ger ifrån sig en proton verkar den som syra och den korresponderande basen blir enhydroxidjon.[2]
Enstark syra kännetecknas av att den protolyseras nästan helt, vilket betyder att den avger majoriteten av sina protoner.[2] Om man har en stark syra, är den korresponderande basen oftast svag i syra-basparet. Om man däremot har ensvag syra, är den korresponderande basen oftast stark i syra-basparet.Saltsyra är ett exempel på en stark syra som har en svag korresponderande bas[3]:
.
Saltsyran reagerar med vatten och det bildas en korresponderande svag bas avkloridjoner: Syra-basparet blir. Vatten verkar i denna reaktion som en svag bas och dess korresponderande syra är stark och består avoxoniumjoner. Syra-basparet blir.[3]
Syrakonstanten Ka anger syrans styrka. Ett högre värde på Ka innebär att syran är stark och protolyseras till stor del. På samma sätt angerbaskonstanten Kb basens styrka. Ju högre värde på Kb, desto starkare är basen.Vätecyanid är ett exempel på en svag syra (Ka=) som har en relativt stark korresponderande bas:
I denna reaktion protolyseras vätecyanid och det bildas en korresponderande stark bas avcyanidjoner (Kb =). Syra-basparet blir. Även är ett syra-baspar i reaktionen.[3][4]
Enamfolyt är en molekyl som kan reagera både som en syra och en bas. Vatten () är den vanligaste amfolyten som antingen kan uppta en proton och bilda oxoniumjoner () eller avge en proton och bilda hydroxidjoner ().Vattnets autoprotolys från vänster till höger är:
Reaktionen är kraftigt förskjuten åt vänster och vattnet agerar både som korresponderande syra till hydroxidjonen och korresponderande bas till oxoniumjonen. Syra-basparen blir och.[5]
Även t.ex. vätesulfat () är en amfolyt. I reaktionen när svavelsyra protolyseras är vätesulfat en bas:
(Syra-baspar:)
Vätesulfatet kan i sin tur protolyseras, reagera som en syra och få en sulfatjon som korresponderande bas:
(Syra-baspar:)[6]
För att hållapH stabilt i en lösning kan man använda enbuffert. Bufferten innehåller oftast en svag syra och dess korresponderande bas, d.v.s. ett syra-baspar, i ganska höga koncentrationer. I t.ex. en acetatbuffert ingår bådeättiksyra ochnatriumacetat och bufferten byggs upp av syra-basparet. Om pH sänks i buffertlösningen, genom att tillsätta en stark syra som t.ex.saltsyra, fungerar acetatjonerna som en stötdämpare enligt reaktionen:
Acetatjonerna tar hand om oxoniumjonerna som tillförts och därmed höjs pH igen. Totalt sänks inte pH speciellt mycket. Om det istället tillförs en stark bas, som t.ex.natriumhydroxid, till bufferten kommer pH höjas. Då fungerar ättiksyra som en stötdämpare enligt reaktionen:
Ättiksyran tar hand om hydroxidjonerna som tillförts och därmed sänks pH igen. Totalt höjs inte pH speciellt mycket.[2]
I naturen och kroppen finns flera viktigabuffertsystem som består av syra-baspar. De finns främst för att hålla pH stabilt. I till exempelblodet finns syra-basparet som har stor betydelse för pH-värdet i blodet. I sjöar, hav och vattendrag hittas ett annat exempel på buffert med syra-basparet. Det avgör förmågan att stå emotsurt regn och tecken finns på att buffertsystemen i världshaven påverkas av den ökande mängden koldioxid som löser sig i havsvattnet.[4]
Syrorna i syra-basparen är ordnade från starka syror till svaga syror nedåt i tabellen.[3][7]
| Syra | Korresponderande bas | Syra-baspar (pKa) |
|---|---|---|
| (Perklorsyra) | (Perklorat) | |
| (Svavelsyra) | (Vätesulfatjon) | |
| (Saltsyra) | (Kloridjon) | |
| (Salpetersyra) | (Nitratjon) | |
| (Oxoniumjon) | (Vatten) | |
| (Vätesulfatjon) | (Sulfatjon) | (2,0) |
| (Vätefluorid) | (Fluoridjon) | (3,20) |
| (Ättiksyra) | (Acetatjon) | (4,74) |
| (Kolsyra) | (Vätekarbonatjon) | (6,35) |
| (Divätesulfid) | (Vätesulfidjon) | (7,05) |
| H2PO4-Divätefosfatjon | HPO42-Vätefosfatjon | H2PO4- / HPO42- (7,2) |
| (Vätecyanid) | (Cyanidjon) | (9,2) |
| (Ammoniumjon) | (Ammoniak) | (9,25) |
| (Vatten) | (Hydroxidjon) | |
| (Vätesulfidjon) | (Sulfidjon) | |
| (Hydroxidjon) | (Oxidjon) |