水是两性物质,因此依反应物的不同,水可能是酸(释放质子),也可能是碱(接受质子)。例如在水和乙酸的反应中,水扮演碱的角色:
CH3COOH+H2O===CH3COO-+H3O+
生成物之一的乙酸根离子CH3COO-是乙酸的共轭碱,而水合氢离子H3O+则是水的共轭酸。
而在水和氨的反应中,水扮演酸的角色,其反应式如下:
H2O+NH3===OH-+NH4+
水提供一个氢离子给氨,而氢氧育刑根离子则是水的共轭碱。
强360问答酸(如盐酸)会完全解离,而弱酸(如乙酸)只会部份解离。酸度系数pKa是酸解离程度的指标,也可用来判断酸的强弱。
许多的化合物均可以依酸碱质子理论的方式,依其和水反应的情形,分类为酸或碱:如无机酸以及其衍生物(如磺酸、膦酸)、羧酸、胺、碳负离子、1,3-二酮(如乙酰扮迅丙酮、乙酰乙酸乙酯、米氏酸)……等。路易士碱可以提供电子对,若此电子对可以和氢离子键结,则此路易士碱也是布朗斯特碱。因此酸碱质子理论也可以适用在非水溶液的情形。一个给电子溶剂S可以用以下的方式接受氢离子:
AH+S:===A-+SH+
在酸碱化学中典型的给电子溶剂,如二甲基亚砜或液氨,都有一个有孤对电子的氧原子或氮原子,可以和氢离子键结。
有些路易士酸除了可以接收电子对外,也颂缺晌是布朗斯特酸。如铝离子Al3+可以从水分子接受电子对,如以下的读宗液束该裂反应式:
Al+6价难坐今速H2O→Al(H2O)63+
反应所生成的水合铝离子为弱的布朗斯特酸:
Al(H2O)6+H2O===Al(H2O)5OH+H3O+.....Ka=1.7x10-5
全反应可以视为铝离子的水解。不过并非所有的路易士酸都值风胜陈呀局良会产生对应的布朗斯特酸,如镁离子也是路易士酸,可和六个水分子结合为水合镁离子
Mg2++6H2O→Mg(H2O)62+
但此例中没有氢离子的转移,因为水合镁离子的Ka很小(Ka~10-12),所释放的威宣因掌井欢从氢离子很少,可以忽略不计。
硼酸可以用来野锋说明一个在水中不会解离的布朗斯特酸,仍然可以提供氢离子给水(在此为一种布呢药础说香朗斯特碱)。其反应为
B(OH)3+2H2O===B(OH)4-+H3O+
硼酸在反应中为路易士酸,从一个水分子接收电子对,再提供一个氢离子给另一个水分子,因此也是布朗斯特酸。