Emäsreaktiot

Emäsreaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa emäs osallistuu protonin vastaanottajana tai elektroniparin luovuttajana. Ne esiintyvät sekä inorganisessa että orgaanisessa kemiassa ja ovat keskeisiä acid–base -reaktioiden kirjossa. Yleisin esimerkki on neutralisaatioreaktio, jossa happona toimiva aine reagoi emäksisen aineen kanssa muodostaen veden ja suolan.

Bronsted-Lowry -teorian mukaan emäs vastaanottaa protonin ja happona toimiva aine luovuttaa sen; Lewis-teorian mukaan emäs voi toimia elektroniparin luovuttajana. Vesiliuoksissa emäreaktiot ovat usein tasapainoreaktioita, joiden voimakkuutta kuvataan pH:lla sekä pKb:llä ja pKa:lla. Konjugoitujen parien kautta Ka ja Kb ovat yhteydessä toisiinsa Kw:n kautta: Ka · Kb = Kw, ja pKa + pKb = pKw.

Vahvoilla emäksillä kuten NaOH:lla ja KOH:lla vapautuu paljon OH−-ioneja, kun taas heikommat emäksiset yhdisteet kuten ammoniakki (NH3) asettuvat veden kanssa dynaamiseen tasapainoon NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH−. Typisiä emäreaktioita ovat neutralisaatiot, kuten NaOH + HCl → NaCl + H2O, sekä orgaanisessa kemiassa deprotonoinnit, sekä emäksisesti edellytettävät SN2- ja E2-reaktiot.

Emäreaktiot ovat tärkeitä biologiassa, ympäristötieteissä ja teollisuudessa: ne säätelevät pH-arvoja, mahdollistavat bufferijärjestelmien toiminnan sekä erilaisten yhdisteiden synteesin ja hajoamisen. Teoreettisesti niitä kuvataan sekä Brønsted-Lowry- että Lewis-teorioilla, ja niiden tasapainoa kuvaavat pH-, pKa- ja pKb-arvot.