Arrheniuksen happamuusteoria

Svante August Arrhenius (1859-1927) oli kotoisin Upsalasta, Ruotsista. Hän esitti ensimmäisenä teorian, joka lopulta selitti happojen, emästen ja suolojen epänormaalin käyttäytymisen. Hän tutki väitöskirjaansa varten näiden aineiden liuosten sähkönjohtavuutta ja havaitsi, että liuosten laimetessa niiden sähkönjohtavuus pieneni, mutta ei niin paljon, kuin aineiden konsentraation laskusta olisi voinut odottaa. Arrhenius esitti kokeensa pohjalta, että kun natriumkloridin kaltainen elektrolyytti liukenee veteen, osa molekyyleistä hajoaa varautuneiksi hiukkasiksi, ioneiksi. Hänen teoriansa ei tehnyt väitöskirjan tarkastajiin vaikutusta, vaan oli tulla hylätyksi. Toisaalla kuitenkin ymmärrettiin hänen tutkimuksensa merkitys.

Arrhenius osasi arvioida annettujen liuosten dissosioitumisasteen sen sähkönjohtavuuden perusteella ja pystyi laskemaan sen perusteella liuoksessa olevien hiukkasten määrän siitä, mitä ne olisivat olleet ilman dissosiaatiota (hajoamista ioneiksi liuoksessa). Jotkin sähköä johtavat liuokset, esimerkiksi natriumkloridi (ruokasuola) näyttivät liukenevan voimakkaasti, kuin liuos on laimea, kun taas toiset, esimerkiksi etikkahappo, jakautuivat paljon heikommin.

Pitkään oli jo tiedetty, että vety liittyy olennaisesti happoihin, mutta vasta Arrhenius julkisti teoriansa, jonka mukaan kaikki hapot tuottavat veteen dissosioituessaan vetyioneja. Vastaavalla tavalla emäksiset aineet luovuttavat veteen liuetessaan hydroksyyli-ioneja. Uusi teoria hapoista ja emäksistä sai myös vahvaa tukea siitä, että sama lämpöenergia vapautui aina, kun jokin tietyn suuruinen happomäärä neutraloitiin minkä tahansa emäksen samansuuruisella määrällä. Koska vahvat hapot dissosioituivat liuoksessa aina melkein kokonaan, reaktioyhtälö on kaikissa tapauksissa:

Arrheniuksen teoria on nykytiedon valossa suppea, sillä sen mukaan hapon ja emäksen käsite rajoittuu vesiliuoksiin. Toisaalta nykyään tiedetään myös, että vesiliuoksessa ei myöskään esiinny pelkkiä vety-ioneja, vaan ne ovat aina liittyneenä vesimolekyyliin hydratoituneiksi ioneiksi. Arrheniuksen teoria on edelleen käytössä perusopetuksessa.

Lähde:
Hudson: Suurin tiede kemian historia, Gummerrus kirjapaino Oy, 2002

..takaisin aikajanaan