thumb|right|Mòstra d'acid nitric fumant.
Un acid (var. acideLo Congrès Permanent de la Lenga Occitana, Dicod'Òc, recèrca « acide », consultat lo 1 d'octòbre de 2022, .) es un compausat quimic minerau ò organic acceptaire, au sens larg, de doblets electronics. Es generalament definit per un ensemble de reaccions dins de solvents diferents e mai d'una teoria definís d'ensembles diferents d'acids (acids de Bronsted, acids de Lewis, acid durs...).
Leis acids son fòrça nombrós e ocupan donc una plaça importanta dins la quimia modèrna. D'un biais generau, reagisson amb d'autrei compausats quimics, dichs « basas », segon de mecanismes reaccionaus que libèran d'energia e que permèton lo cambi de doblets electronics. En causa d'aquela nocion, lo concèpte modèrne d'acid es relativament recent. La premiera definicion empirica data de la fin dau sègle XVIII e la premiera definicion modèrna data de 1884. Pasmens, plusors acids son coneguts dempuei l'Antiquitat ò l'Edat Mejana. Lo pH (potenciau idrogèn) es una grandor fòrça liada au concèpte d'aciditat. D'efiech, una solucion aquosa es considerada coma acida se son pH se situa entre 0 e 7, neutra se son pH es egau a 7 e basica se son pH se situa entre 7 e 14.
Istòria
De l'Antiquitat ai premierei teorias quimicas de l'aciditat
De l'Antiquitat a l'aparicion de la quimia
La definicion pus vièlha dau concèpte d'acid coneguda a l'ora d'ara se tròba dins lo Rasarnava (« Tractat dei preparacions metallicas » en occitan), un tractat d'alquimia indian dau sègle XII avC(fr) J. R. Partington, A short History of Chemistry, Ed. Dover, 1989, p. 31.. Dins lo mond grècoroman, lo concèpte es tanben atestat dins mai d'un tèxte. Son origina èra organoleptica amb l'adjectiu latin ăcǐdus que significava « aigre, picant, desagradiu ».Per exemple, es lo cas dins leis escrichs dau mètge roman Marcellus Empiricus (sègle IV apC).. Lo mot acetum èra tanben utilizat per lei Romans per parlar dau vin acid (aceti vinumAquela expression es a l'origina dau tèrme modèrne « acetic ».). Lei atomistas grècs desvolopèron una teoria per explicar aquelei proprietats que foguèron atribuïdas a d'atòms ponchuts.
Durant l'Edat Mejana, lei recèrcas deis alquimistas, principalament aquelei dau mond musulman, permetèron de descubrir d'acids novèus. Lo pus conegut es lo Pèrse Jabir ibn Hayyan (v. 721-815) que sabiá preparar de solucions d'acid sulfuric, d'acid cloridric e d'acid nitricDins lei fachs, es complèx de determinar lei sabers precís de Jabir ibn Hayyan. D'efiech, èra lo cap d'una sècta d'alquimistas qu'èra, coma leis autreis organizacions similaras dau periòde, relativament secrètas. Ansin, es pas totjorn possible d'identificar l'autor d'un tèxte e la màger part deis escrichs son redigits dins un estile pauc clar qu'èra destinat a empachar la difusion dei sabers alquimics en defòra de la sècta. Lei descubèrtas atribuïdas a Jabir ibn Hayyan son donc puslèu aquelei de son movement.. Aquò permetèt de descubrir una partida dei proprietats d'aqueleis acids (dissolucion dei metaus...). Aquelei conoissenças se difusèron pauc a pauc en Euròpa onte foguèron lentament completadas.
Après lo periòde medievau, leis alquimistas dau periòde de mesa en plaça dau metòde scientific venguèron pus descriptius e assaièron d'explicar lei proprietats deis acids. En parallèl, melhorèron lei procès de sintèsi de mai d'un acid minerau. Per exemple, lo monge Basilius Valentinus (v. 1394-1450) presentèt una descripcion precisa de la sintèsi de l'acid sulfuric e de l'acid cloridric dins lo Letztes Testament, un tractat escrich au sègle XV mai publicat au sègle XVII(en) N. C. Datta, The Story of Chemistry, Universities Press, 2005, p. 56.. Un autre exemple de sabents d'aqueu periòde es Johann Rudolf Glauber (1604-1670), precursor de la quimia modèrna, que prepausèt plusors procès novèus de sintèsis d'acids(en) J. R. Partington, A short history of Chemistry, Dover, 1989, p. 63.. Se fau tanben nòtar la descubèrta dei proprietats acidas dau dioxid de carbòni (l'acid aerian) per Joseph Black (1728-1799). En revènge, au nivèu teoric, l'idèa grèga deis atòms ponchuts contunièt de predominar coma o mòstran lei trabalhs de Nicolas Lémery (1645-1715)(en) J. R. Partington, A short history of Chemistry, Dover, 1989, p. 60..
Lei premierei teorias quimicas de l'aciditat
La premiera teoria modèrna de l'aciditat foguèt l'òbra d'Antoine Lavoisier (1743-1794) que definiguèt un acid coma un compausat contenent d'oxigèn(fr) Antoine Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, 1789.. Aquela definicion aguèt lo meriti de rompre amb la teoria grèga deis atòms ponchuts, d'èsser eissida d'observacions experimentalas e de provesir d'explicacions sus l'aciditat de compausats coma l'acid nitric ò l'acid fosforic. Pasmens, mostrèt lèu sei limits car poguèt pas explicar lei proprietats basidas de substàncias coma l'oxid de calci CaO ò l'oxid de magnèsi MgO. De mai, permetiá pas d'explicar lei proprietats de l'acid fluoridric descubèrt en 1771 per Carl Wilhelm Scheele (1742-1786)(de) Carl Wilhelm Scheele, « Undersŏkning om fluss-spat och dess syra », Kongliga Vetenskaps Academiens Handlingar, vol. 32, 1771, pp. 129-138..
Pasmens, la teoria de Lavoisier foguèt prolongada per Humphry Davy (1778-1829) que precisèt qu'una basa èra lo resultat de la combinason entre un metau e l'oxigèn. Lei recèrcas sus lei basas e sus lo resultat dei reaccions acidobasicas foguèt un aisse important de l'estudi deis acids durant la premiera mitat dau sègle XIX. Ansin, Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) prepausèt una teoria acidobasica, fondada sus l'electroquimia, que definiguèt un sau coma lo produch de l'accion d'un acid e d'una basa(en) J. R. Partington, A short history of Chemistry, Dover, 1989, p. 196.. Aqueu trabalh foguèt perseguit per Justus von Liebig (1803-1873) qu'identifiquèt l'importància de l'idrogèn dins leis acids en 1838. Per eu, un acid èra una substància capabla de remplaçar un atòm metallic per un atòm d'idrogèn.
L'emergéncia dau concèpte modèrne de l'aciditat
L'aciditat d'Arrhenius
Dins lo quadre de sei trabalhs sus leis ions, lo quimista suedés Svante August Arrhenius (1859-1927) prepausèt en 1884 una definicion novèla de l'aciditat. Segon eu, lei substàncias acidas èran capablas de liberar d'ions idrogèn en solucion e lei substàncias basicas èran capablas de liberar d'ions idroxid. Cinc ans pus tard, Arrhenius completèt sa teoria en postulant una aumentacion de la dissociacion deis acids dins l'aiga quand la solucion èra pus diluïda.
La teoria d'Arrhenius foguèt inicialament mau acceptada per la comunautat scientifica. Dins aquò, sei resultats experimentaus entraïnèron son adopcion progressiva e son idèa venguèt una basa fondamentala de la quimia fisica e de l'electroquimia. Pasmens, mostrèt egalament lèu de limits car podiá pas explicar la basicitat dei compausats que libèran pas d'ions idroxid en solucion aquosa.
La nocion de pH
La nocion de pH (ò « potenciau idrogèn ») foguèt introducha en 1909 per Soren Sorensen (1868-1939) durant de recèrcas sus leis efiechs dei concentracions de quauqueis ions sus de proteïnas durant de procès de fabricacion de bièrra(de) S. P. L. Sörensen, « Über die Messung und Bedeutung der Wasserstoffionen-konzentration bei biologischen Prozessen », Ergebnisse der Physiologie, vol. 12, n° 1, decembre de 1912, pp. 393–532.. D'efiech, notèt l'importància deis ions idrogèn e definiguèt l'aciditat coma lo cologaritme decimau de la concentracion molara d'ions idrogèn (en mòls per litre). Lo potenciau descriptiu dau pH foguèt rapidament identificat per lo bioquimista Leonor Michaelis (1875-1949) que lo presentèt dins un libre publicat quauquei mes après lo trabalh de Sorensen(de) Leonor Michaelis, Die Wasserstoffionenkonzentration; Ihre Bedeutung für die Biologie und die Methoden Ihrer Messung, Springer, 1914.. Pasmens, i remplacèt leis ions idrogèn per leis ions idronium. Son obratge obtenguèt un certan succès e permetèt de popularizar lo concèpte de pH.
En 1924, Sorensen publiquèt un segond article sus lo pH per remplaçar la concentracion molara per l'activitat quimica. Per extension, son idèa èra estada represa per exprimir d'autrei nocions coma lo pOH, pCl... Lo pH aguèt un ròtle major dins l'istòria de l'estudi deis acids car permetèt de provesir un otís quantitatiu per descriure l'aciditat. En particular, venguèt possible de depintar l'aciditat, la neutralitat ò la basicitat d'una solucion.
Lei definicions contemporanèas de l'aciditat
L'aciditat de Bronsted
La teoria de Bronsted-Lowry foguèt emesa en 1923, d'un biais independent, per Joannes Bronsted (1879-1947) e Thomas Lowry (1874-1936)(en) William Masterton, Cecile Hurley e Edward Neth, Chemistry: Principles and Reactions, Cengage Learning, 2011, p. 433.. Es una extension de la teoria d'Arrhenius basada sus l'idèa qu'un acid es una espècia quimica capabla de liberar un proton. Conjugat amb lo pH, aqueu modèl permetèt de metre en plaça un ensemble de règlas quantitativas de descripcion dei reaccions acidobasicas. Es uei totjorn utilizat per descriure aquelei reaccions. Pasmens, es pas sufisent per explicar totei lei fenomèns d'aciditat.
L'aciditat de Lewis
La definicion de l'aciditat de Gilbert Lewis (1875-1946) pareguèt tanben en 1923. Fòrça diferenta d'aquela de Bronsted-Lowry, explica l'aciditat per de transferiments de doblets d'electrons(en) Gilbert Newton Lewis, Valence and the Structure of Atoms and Molecules, Chemical Catalog Company, 1923, p. 142.. Lei nocions de nucleofilia e d'electrofilia son ansin fòrça importantas per explicar aquelei mecanismes. En revènge, lo pH a pauc d'interès e la prediccion dau caractèr acid ò basic de Lewis es pas totjorn simpla.
La definicion de Lewis es sovent vista coma una extension de la definicion de Bronsted. D'efiech, la màger part deis acids de Bronsted son egalament d'acids de Lewis. Un fenomèn similar s'obsèrva amb lei basas de Bronsted. Pasmens, aquel imatge es faus car certaneis acids de Bronsted son pas d'acids de Lewis.
La teoria HSAB
La teoria HSAB foguèt prepausada en 1963(en) Ralph G. Pearson, « Hard and Soft Acids and Bases », Journal of the American Chemical Society, vol. 85, n° 22, 1963, pp. 3533–3539. per lo quimista estatsunidenc Ralph Pearson (nascut en 1919) que completèt son modèl per doas publicacions suplementàrias en 1968(en) Ralph G. Pearson, « Hard and soft acids and bases, HSAB, part I: Fundamental principles », Journal of Chemical Education, n° 45, 1968, pp. 581–586.(en) Ralph G. Pearson, « Hard and soft acids and bases, HSAB, part II: Underlying theories », Journal of Chemical Education, n° 45, 1968, pp. 643–648.. Sa teoria es una volontat d'extension de la teoria deis acids e basas de Lewis en definissent lei nocions d'acids e de basas durs e mòlsHSAB es l'acronim de Hard and Soft Acids and Bases (« acids e basas durs e mòls »).. Segon aqueu modèl, leis acids e basas durs, d'un caire, e leis acids e basas mòls, d'autre caire, reagisson entre elei d'un biais preferenciau.
En 1983, aquelei trabalhs menèron a la definicion de la nocion de duretat quimica per Pearson e Robert Ghormley Parr (1921-2017)(en) Robert G. Parr e Ralph G. Pearson, « Absolute hardness: companion parameter to absolute electronegativity », Journal of the American Chemical Society, vol. 105, n° 26, 1983, pp. 7512–7516.. L'idèa es de permetre una quantificacion de la nocion de duretat que permet de classar leis acids dins la categoria dura ò mòla. Pasmens, aquela quantificacion es encara insufisenta e, a l'ora d'ara, la teoria HSAB es considerada coma un modèl qualitatiu sensa dimension quantitativa vertadiera.
Lei diferents concèptes d'acids
Leis acids d'Arrehenius