Eine Säure und eine Base sind beides chemische Verbindungen, die den pH-Wert oder die Konzentration von Wasserstoffionen des Wassers, in dem sie gelöst sind, verändern. Saure Lösungen haben einen niedrigen pH-Wert unter 7.0, während basische (alkalische) Lösungen einen pH-Wert von über 7.0 . haben . Der pH-Wert von reinem Wasser liegt bei etwa 7.0 und gilt als neutral. Säuren und Basen können als Gegensätze betrachtet werden, und wenn sie interagieren, findet eine Neutralisation statt, wodurch ein Salz und Wasser erzeugt werden.
Ein Wasserstoffion ist ein nacktes Proton, das eine positive elektrische Ladung trägt. Atome bestehen aus positiv geladenen Protonen und negativ geladenen Elektronen, und in ihrem stabilen Zustand ist die Anzahl der Protonen und Elektronen gleich, was zu keiner Nettoladung führt. Ionen sind Moleküle, die nicht die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen haben, was zu einer positiven oder negativen Nettoladung führt. Ein stabiles Wasserstoffatom hat ein einzelnes Proton und ein einzelnes Elektron, daher ist ein bloßes Proton ein positives Wasserstoffion.
Während Säuren beim Auflösen in Wasser Wasserstoffionen freisetzen, setzen Basen Hydroxidionen frei, die aus einem Sauerstoffatom und einem Wasserstoffatom mit negativer Nettoladung bestehen. Daher erhöhen Säuren die Konzentration von Wasserstoffatomen in dem Wasser, in dem sie gelöst sind, während Basen die Konzentration von Wasserstoffatomen verringern, da ihre negative Ladung die nackten Protonen anzieht. Wenn sich Hydroxidionen und Wasserstoffionen verbinden, entsteht Wasser oder H2O, bestehend aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom ohne Nettoladung. Sowohl eine Säure als auch eine Base können flüssig, fest oder gasförmig sein.
Es gibt auch Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften einer Säure und einer Base. Säuren wie Essig und Zitronensäure im Zitronensaft sind sauer im Geschmack und können ein stechendes Gefühl auf Schleimhäuten hervorrufen. Basen haben einen bitteren Geschmack und eine schleimige oder seifige Textur. Beide können gefährlich sein, wenn sie zu stark sind und sich 1 oder 13 auf der pH-Skala nähern, und einige können aus anderen Gründen als ihrer hohen Säure oder Alkalinität gefährlich sein.
Einige gängige Säuren sind Essig mit einem pH-Wert von 3 und Zitronensaft mit einem pH-Wert von 2. Einige gängige Basen sind Backpulver mit einem pH-Wert von 9 und Ammoniak mit einem pH-Wert von 11. Magensäure hat einen pH-Wert von 1, weshalb basische Lösungen wie Backpulver helfen können, Magensäure zu neutralisieren. Over-the-counter Antazida haben typischerweise einen pH-Wert von 10.