Otopine su homogene smjese čistih tvari. Otopine sadrže dvije ili više tvari pomiješanih u stanju molekulske disperzije. Komponenta koja se nalazi u otopini u većoj količini od ostalih komponenata naziva se otapalo, a ostale komponente nazivaju se otopljenim tvarima. Otopina može biti nezasićena, zasićena i prezasićena.
Prezasićena otopina je ona otopina koja sadrži veću količinu otopljene tvari nego što to odgovara topljivosti te tvari na danoj temperaturi. To je nestabilno stanje i već protresanjem otopine može doći do izlučivanja viška otopljene soli.
Nezasićena otopina je otopina koja sadrži manje otopljene tvari nego što to odgovara topljivosti te tvari pri datoj temperaturi.
Idealna otopina je otopina kod koje su interakcije između molekula otopljene tvari i između otopljene tvari i otapala jednake. Idealne otopine ponašaju se u skladu s Raoultovim zakonom pri svim temperaturama i koncentracijama, a realne otopine tek pri jako velikim razrjeđenjima.
Ionski produkt vode je konstanta proizašla iz izraza za konstantu ravnoteže reakcije:
Koncentracija tekuće vode je konstantna (55 moldm-3) i ne mijenja se tijekom reakcije. Pri 25 °C ionski produkt vode iznosi:
Ionski radijus je radijus aniona i kationa u kristalnoj rešetki ionskog spoja, na osnovi pretpostavke da su ioni sfernog oblika određene veličine. Udaljenost između jezgara susjednih iona u kristalnoj rešetki određuje se difrakcijom x-zraka. Razmatranjem efekta zasjenjenja vanjskih elektrona unutarnjim moguće je odrediti vrijednosti ionskih radijusa pojedinih iona. Općenito vrijedi što je veći negativni naboj, ion je veći, a što je veći pozitivni naboj, ion je manji
Zasićena otopina je otopina koja sadrži maksimalno moguću količinu otopljene tvari. Kada je otopina zasićena, postignuto je stanje ravnoteže jer je brzina otapajnja čvrste tvari i brzina rekristalizacije ista. Količina tvari koja se može otopiti varira s temperaturom; hladne otopine obično sadrže manje otopljene tvari nego vruće otopine. Plinovi su topljiviji u hladnim nego u vrućim tekućinama.
Koncentracija tvari u takvoj zasićenoj otopini naziva se topljivošću te tvari pri danoj temperaturi.
Ionski produkt vode (Kw) je konstanta proizašla iz izraza za konstantu ravnoteže reakcije:
Koncentracija tekuće vode je konstantna (55 moldm-3) i ne mijenja se tijekom reakcije.
Pri 25 °C ionski produkt vode iznosi:
Kiseline su vrsta spojeva koji sadrže vodik i disocijacijom u vodi daju pozitivne vodikove ione pri čemu je rezultirajući pH manji od 7. Reakcija za kiselinu HA može se napisati kao
Ustvari, vodikov je ion (proton) solvatiziran pa reakcija disocijacije kiseline izgleda ovako:
Ova definicija kiselina dolazi iz Arrheniusove teorije. Kiseline su tvari čije vodene otopine imaju kiseli okus, korozivne su i mijenjaju boju lakmus-papira u crvenu.
Kiseline možemo podijeliti na jake, koje potpuno disociraju u vodi (npr. sulfatna i kloridna kiselina), i slabe kiseline, koje su samo djelomično disocirane (npr. octena i sumporvodična kiselina). Jakost kiseline ovisi o stupnju disocijacije i izražava se konstantom disocijacije kiseline.
Arrheniusovu definiciju kiselina i baza proširili su J. M. Lowry i J. N. Brønsted 1923. Njihova teorija definira kiselinu kao tvar koja daje proton (proton donor), a bazu kao tvar koja je sposobna primiti proton (proton akceptor). Da bi se neka jedinka ponašala kao kiselina, mora biti prisutan proton akceptor (baza). Lowry-Brønstedova teorija kaže da kad neka kiselina dade proton, nastane konjugirana baza koja može primiti proton.
Prema Lowry-Brønstedovoj predodžbi, kad neka kiselina dade proton, uvijek nastane konjugirana baza koja može primiti proton.
Slično, od svake baze kao rezultat primitka protona nastane konjugirana kiselina.
Primjerice, acetatni ion je konjugirana baza octene kiseline, a amonijev ion je konjugirana kiselina amonijaka.
Što je kiselina konjugiranog kiselo/baznog para slabija, njezina konjugirana baza postaje jača, i obrnuto.
Najopćenitiju definiciju kiselina dao je G. N. Lewis koji sve kemijske vrste koje mogu primiti elektronski par naziva kiselinama. Ova definicija uključuje sve "tradicionalne" kiselo-bazne reakcije, ali sadrži i reakcije koje ne uključuju ione, primjerice
u kojoj je NH3 baza (donor elektronskog para) a BCl3 kiselina (akceptor elektronskog para).
Asparaginska kiselina spada u negativno nabijene aminokiseline s kiselim pobočnim lancem. Kao i sve nabijene aminokiseline i ova kiselina se često može naći na površini bjelančevine utječući na topljivost i ionski karakter bjelančevine. Asparaginska i glutaminska kiselina igraju važnu ulogu u aktivnim centrima enzima. Asparaginske kiselina (ponekad se naziva i aspartat što ovisi o pH otopine) nije esencijalna aminokiselina u sisavaca jer se može dobiti transaminacijom iz oksaloacetata.
Generalić, Eni. "Ionska jakost otopine." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav