2) принимать ионы водорода
3) подвергаться в растворе диссоциации
4) образовывать нейтральные соли
Согласно протонной теории Бренстеда—Лоури, кислотой является частица, способная отдавать протон H+. В водном растворе свободные протоны практически не существуют: они связываются с молекулами воды с образованием иона гидроксония H3O+. После отдачи протона кислота превращается в сопряжённое основание, например: HCl + H2O ⇄ H3O+ + Cl−.
Способность к диссоциации сама по себе не является определяющим признаком кислоты, поскольку диссоциировать могут также основания и соли. Образование нейтральной соли характерно лишь для отдельных реакций нейтрализации и не определяет кислотные свойства вещества. Сила кислоты количественно характеризуется константой кислотной диссоциации Ka или показателем pKa: чем ниже pKa, тем легче вещество отдаёт протон и тем сильнее его кислотные свойства.
| Понятие или критерий | Определение | Пример и биохимическое значение |
|---|---|---|
| Кислота Бренстеда | Донор протона в протонно-обменной реакции | Уксусная кислота CH3COOH отдаёт H+ и превращается в ацетат |
| Основание Бренстеда | Акцептор протона | NH3 принимает H+ и образует NH4+ |
| Сопряжённая кислотно-основная пара | Кислота и частица, образующаяся после отдачи ею одного протона | H2CO3/HCO3−; система участвует в поддержании кислотно-основного равновесия крови |
| Теория Аррениуса | Кислота увеличивает концентрацию H+ в водном растворе | HCl диссоциирует в воде; критерий применим преимущественно к водным растворам |
| Теория Льюиса | Кислота принимает электронную пару | Ион Fe3+ взаимодействует с донорными группами белков и является кислотой Льюиса |
| Амфипротное вещество | Может как отдавать, так и принимать протон в зависимости от реакции | HCO3− способен превращаться в CO32− или H2CO3 |
Протонный перенос лежит в основе буферных систем, ферментативного катализа и регуляции кислотно-основного состояния организма. В плазме крови ведущую роль играет бикарбонатная система, соотношение HCO3− и CO2 определяет величину pH. Поэтому правильный ответ отражает универсальный критерий кислоты в теории Бренстеда — способность быть донором протона.