Protolyysireaktiot

Prolyysireaktiot ovat protoninsiirtoreaktiota. Happo on aine, joka voi luovuttaa vetyionin eli protonin. Emäs on taas aine, joka voi vastaanottaa vetyionin eli protonin.


   Hapon, HA reaktio vesimolekyylin kanssa, jossa
 happo\ HA\ luovuttaa\ vetyionin\ H^+\ vesimolekyylille{,}\ joka\ toimii\ emäksenä 

 HA\ \left(aq\right)\ +\ H_2O\ \left(l\right)\ \rightarrow\ A^-\left(aq\right)\ +\ H_3O^+\left(aq\right) 


Tässä vesiliuoksen happamuuden aiheuttavat syntyvät
 oksoniumionit\ H_3O^+ 

Vesiliuksen pH lasketaan oksoniumionikonsentraation avulla (palataan myöhemmin toisella kurssilla)

Vahvat hapot kuten typpihappo ja suolahappo protolysoituvat täydellisesti. Sen sijaan heikon hapot, kuten etikkahappo, protolysoituvat vain osittain.

esimerkiksi etikkahapon prolyysireaktio veden kanssa:

 CH_3COOH\left(aq\right)+H_2O\ \left(l\right)\ \rightarrow\ CH_3COO^-\left(aq\right)+H_3O^+\left(aq\right) 

Emäksen B prolyysireaktio veden kanssa, jossa emäs B vastaanottaa vedeltä (vesi toimii happona) vetyionin eli protonin:

 B\left(aq\right)+H_2O\left(l\right)\ \rightarrow\ BH^+\left(aq\right)+OH^-\left(aq\right) 

 Nyt\ vesiliuokseen\ syntyvät\ hydroksidi-ionit{,}\ OH^-\ aiheuttavat\ vesiliuoksen\ emäksisyyden 
 
Vahvoja emäksiä ovat erilaiset metallihydroksidit, jotka protolysoituvat täydellisesti. Vastaavasti heikot emäkset, kuten ammoniakki prolysoituvat vain osittain.

Esimerkkinä ammoniakin prolysoituminen vedessä:

 NH_3\ \left(aq\right)+H_2O\left(l\right)\ \rightarrow\ NH_4^+\left(aq\right)+OH^-\left(aq\right) 

Vesimolekyyli voi toimia sekä happona että emäksenä eli vesi on amfoteerinen aine.

Happaman vesiliuoksen pH on alle 7, emäksisen yli 7.