Aprotiska lösningsmedel
Effekten av molekylstruktur
Regelbundenheter och trender i grundämnenas egenskaper kan bäst förstås med hjälp av det periodiska systemet, ett ordnat mönster som syns när grundämnena ordnas i ordning med stigande atomnummer. En jämförelse av hydriderna av de olika grundämnena i tabellen avslöjar märkbar surhet endast bland de av grundämnena på tabellens högra sida, särskilt halogenelementen – fluor, klor, brom och jod. Denna generalisering bekräftas när grundämnena över den första perioden i tabellen undersöks i tur och ordning; när man närmar sig tabellens högra sida är de grundämnen man möter kol, kväve, syre och fluor. Hydriderna av dessa grundämnen uppvisar en ökande surhet. Metan, CH4, en hydrid av kol, har inga påvisbara sura egenskaper, och pKa minskar kraftigt i serien ammoniak (NH3), 35, vatten (H2O), 16, och vätefluorid (HF), 4. I en given grupp i det periodiska systemet ökar hydridernas surhet ju längre ner i gruppen man kommer. Till exempel omfattar de två grupperna till höger i tabellen i fallande ordning grundämnena syre, svavel, selen och tellur samt fluor, klor, brom och jod. PKa för hydriderna i den första gruppen är följande: vatten (H2O), 16, vätesulfid (H2S), 7, väteselenid (H2Se), 4 och vätetellurid (H2Te), 3. På samma sätt är vätefluorid (HF) en svag syra, medan väteklorid (HCl), vätebromid (HBr) och vätejodid (HI) alla är fullständigt dissocierade (är starka syror) i vattenlösning. Dessa tendenser beror på variationer i bindningsstyrka, elektronegativitet (atomkärnans attraktionskraft för elektroner) och jonisk solvationsenergi, varav den första är den viktigaste. När en hydrid kan förlora två eller flera protoner är förlusten av den andra alltid svårare på grund av den ökade negativa laddningen på basen, t.ex, H2S – HS- (pK 7), HS- – S2- (pK 15); på samma sätt NH4+ – NH3 (pK 9,5), NH3 – NH2- (pK 35).
En enkel regel gäller för styrkan hos oxysyrorna, som kan ges den allmänna formeln XOn(OH)m, där X är en valfri icke-metall. I dessa föreningar minskar pKa med ökande n men beror inte nämnvärt på m. När n = 0 (t.ex. ClOH, Si(OH)4) är pKa mellan 8 och 11. När n = 1 (t.ex. HNO2, H2SO3) ger pKa 2-4, medan med n = 2 eller 3 (t.ex. H2SO4, HClO4) är syrorna helt dissocierade i vatten (pKa < 0). Dessa regelbundenheter kan troligen tillskrivas fördelningen av anjonens negativa laddning mellan n + 1 ekvivalenta syreatomer; ju mer omfattande laddningsspridningen är, desto lägre är anjonens energi och därmed desto starkare är syran.
De viktigaste grupperna av organiska syror är alkoholerna (inklusive fenolerna) och karboxylsyrorna. De enkla alkoholerna är mycket svaga syror (pK 16-19), fenolerna är betydligt starkare (pK ∼ 10) och karboxylsyrorna ännu starkare (pK ∼ 5). Karboxylsyrornas styrka beror på att den negativa laddningen delas mellan två likvärdiga syreatomer i jonen RCO2-. De viktigaste organiska baserna är aminerna, RNH2, R2NH eller R3N. De flesta av dessa är starkare baser än ammoniak; dvs. deras katjoner är svagare syror än ammoniumjonen.
Substituenternas effekt på syra-basegenskaperna hos organiska molekyler har studerats mycket ingående och är en av de viktigaste metoderna för att undersöka arten av de elektronförskjutningar som uppstår genom substitution i dessa molekyler. Den enklaste indelningen är i elektrontilldragande substituenter (halogener, karbonyl, nitro och positivt laddade grupper) och elektronavvisande grupper (alkylgrupper, negativt laddade grupper). De elektrontilldragande grupperna gör syror starkare och baser svagare, medan elektronavvisande grupper har motsatt effekt. Det finns dock ofta mer specifika elektroniska effekter, särskilt i aromatiska och omättade föreningar, för vilka särskilda förklaringar behövs.