Syre

Denne artikel handler om syre i kemisk betydning. Syre er også navnet på nogle planter i skræppe-slægten, bl.a. Almindelig Syre.

Syrer kan opdeles i tre kategorier:

• Stærke syrer: En stærk syre er en syre, der dissocierer fuldstændigt i opløsning (forudsat at der er tilstrækkeligt med opløsningsmiddel). I vand danner et mol af en stærk syre HA et mol H⁺ i form af hydronium (H₃O⁺) og et mol af den korresponderende base, A⁻. Stort set intet af den ikke-dissocierede form HA bliver tilbage. Eksempler på stærke syrer er saltsyre (en vandig opløsning af gassen HCl), hydrogenbromid (HBr), hydrogeniodid (HI), perklorsyre (HClO₄), salpetersyre (HNO₃) og svovlsyre (H₂SO₄). I vandig opløsning dissocierer disse stort set 100 %.
• Svage syrer: En svag syre vil derimod kun delvist dissociere. Eksempler i vandig opløsning er kulsyre (H₂CO₃), eddikesyre (CH₃COOH). Ved ligevægt vil både syren og den korresponderende base være til stede i opløsning. Kiselsyre Kiselsyre betegnes en meget svag syre.

• Organiske syrer: En organisk syre er en organisk forbindelse som tidligere har været et alkohol, men som har reageret med et oxygenatom.

En syre er et molekyle eller en ion, der ifølge den danske kemiker Johannes Brønsteds definition kan afgive en eller flere hydroner (en proton eller hydrogenion, H⁺), eller som ifølge den amerikanske kemiker Gilbert Lewis' definition er i stand til at danne en kovalent binding ved at acceptere et elektronpar.^[1] Den første kategori kaldes Brønsted-syrer, mens den anden kategori kaldes Lewissyrer. Det danske ord syre har oprindelse i det norrøne ord sýra^[2] ("sur valle"), mens det engelske ord acid kommer af latin acidus/acēre, der betyder "sur".^[3]

Brønsted-syrer kaldes også hydrondonorer. I vandig opløsning danner hydrondonorer hydroniumioner (H₃O⁺) og kaldes også Arrhenius-syrer. Brønsted og den engelske kemiker Martin Lowry generaliserede Arrhenius' teori til også at omfatte ikke-vandige opløsninger. En Brønsted- eller Arrhenius-syre indeholder typisk et hydrogenatom bundet til en kemisk struktur, for hvilken tab af en H⁺-ion er energetisk favorabelt.

Vandige Arrhenius-syrer har karakteristiske egenskaber, der kan bruges til en praktisk beskrivelse af syrer:^[4] Syrer danner vandige opløsninger med en sur smag, reagerer på tilstedeværelsen af pH-indikatorer (farver f.eks. lakmus rødt) og undergå reaktion med baser og visse metaller (f.eks. calcium) under dannelse af salte.

En vandig opløsning af en syre har en pH lavere end 7 og kaldes til tider også for en "syre", selv om den korrekte definition^[1] af en syre kun refererer til de opløste syremolekyler. Jo lavere pH er i en vandig opløsning, desto højere er dens koncentration af hydroner, og desto surere er den.

Almindelige vandige syrer omfatter saltsyre (en vandig opløsning af hydrogenklorid, HCl, der bl.a. findes i mavesaften i mavesækken, og som aktiverer fordøjelsesenzymer), eddikesyre (vineddike er en fortyndet vandig opløsning af eddikesyre), svovlsyre (anvendt i bilbatterier) og citronsyre (forekommer i citrusfrugter). Som disse eksempler viser, bruges ordet "syre" i daglig tale om de rene stoffer^[1] (der kan være faste stoffer, væsker eller gasser) såvel som deres opløsninger. Stærke syrer og visse koncentrerede svage syrer er ætsende, men der findes undtagelser såsom carboraner og borsyre.

Lewissyrer er elektrofiler, der er i stand til at danne en kovalent binding ved at acceptere et elektronpar. Et eksempel er bortrifluorid (BF₃), hvis boratom har en tom elektronskal, som kan danne en kovalent binding ved at acceptere et elektronpar på et atom, f.eks. kvælstofatomet i ammoniak (:NH₃). Lewis opfattede dette som en generalisering af Brønsteds definition, således at en syre ifølge Lewis' definition er et kemisk stof, der kan acceptere et elektronpar enten direkte eller ved at afgive en eller flere hydroner (H⁺) til opløsningen, hvorved hydronerne accepterer elektronpar. Hydrogenklorid, eddikesyre og de fleste andre Brønsted-syrer kan dog ikke danne kovalente bindinger ved at acceptere et elektronpar og er derfor ikke Lewissyrer.^[5] Omvendt er mange Lewissyrer ikke Brønsted-syrer. I moderne terminologi er en "syre" ensbetydende med en Brønsted-syre, idet kemikere næsten konsekvent kalder Lewissyrer for "Lewissyrer".^[5]

1. ^ ^{a b c} IUPAC Gold Book - acid (engelsk)
2. ^ "Syre" på Den Danske Ordbog online
3. ^ Merriam-Webster's Online Dictionary: acid (engelsk)
4. ^ Petrucci R.H., Harwood, R.S. and Herring, F.G. General Chemistry (8th ed., Prentice-Hall 2002) p.146 ISBN 0-13-014329-4 (engelsk)
5. ^ ^{a b} Oxtoby, D. W; Gillis, H.P., Butler, L. J. (2015).Principles of Modern Chemistry, Brooks Cole. p. 617. ISBN 978-1305079113 (engelsk)