Teórie kyselín a základov teórie Lewis, Brönsted-Lowry a Arrhenius

teórie kyselín a zásad Vychádzajú z konceptu, ktorý dal Antoine Lavoisier v roku 1776, ktorý mal obmedzené vedomosti o silných kyselinách, medzi nimi dusičnan a sírovú. Lavoisier tvrdil, že kyslosť látky závisí od množstva kyslíka, ktoré obsahuje, pretože nepozná skutočné zloženie halogenovodíkov a iných silných kyselín..

Táto teória bola braná ako skutočná definícia kyseliny už niekoľko desaťročí, aj keď vedci ako Berzelius a von Liebig robili úpravy a navrhovali iné vízie, ale kým Arrhenius neprišiel, nezačali jasnejšie vidieť, ako fungovali kyseliny a zásady..

Nasledujúci Arrhenius, fyzici Brönsted a Lowry nezávisle vyvinuli svoju vlastnú teóriu, kým Lewis neprišiel navrhnúť vylepšenú a presnejšiu verziu..

Tento súbor teórií sa používa dodnes a hovorí sa, že sú to tie, ktoré pomohli vytvoriť modernú chemickú termodynamiku.

index

• 1 Arrheniova teória
• 2 Teória Brönsteda a Lowryho
• 3 Lewisova teória
• 4 Odkazy

Arrheniova teória

Teória Arrhenius je prvou modernou definíciou kyselín a zásad a bola navrhnutá fyzikálno-chemickým názvom toho istého mena v roku 1884. Uvádza sa v nej, že látka je identifikovaná ako kyselina, keď pri rozpustení vo vode tvorí ióny vodíka..

To znamená, že kyselina zvyšuje koncentráciu iónov H⁺ vo vodných roztokoch. To možno preukázať príkladom disociácie kyseliny chlorovodíkovej (HCl) vo vode:

HCI (ac) → H⁺(ac) + Cl^-(Aq)

Podľa Arrheniusa sú bázami také látky, ktoré pri disociácii vo vode uvoľňujú hydroxidové ióny; to znamená, že zvyšuje koncentráciu iónov OH^- vo vodných roztokoch. Príkladom bázy Arrhenius je rozpustenie hydroxidu sodného vo vode:

NaOH (ac) → Na⁺(ac) + OH^-(Aq)

Teória tiež uvádza, že ako také neexistujú H ióny⁺, ale táto nomenklatúra sa používa na označenie hydróniového iónu (H₃O⁺) a že sa to označuje ako vodíkový ión.

Pojmy zásaditosť a kyslosť boli vysvetlené len ako koncentrácie hydroxidových a vodíkových iónov a iné typy kyselín a zásad (ich slabé verzie) neboli vysvetlené..

Teória Brönsteda a Lowryho

Táto teória bola vyvinutá nezávisle dvoma fyzikálno-chemickými látkami v roku 1923, prvá v Dánsku a druhá v Anglicku. Obaja mali tú istú víziu: Arrheniusova teória bola obmedzená (pretože úplne závisela na existencii vodného roztoku) a nedefinovala správne, čo bola kyselina a báza.

Chemici preto pracovali na vodíkovom ióne a tvrdili: kyseliny sú látky, ktoré uvoľňujú alebo darujú protóny, zatiaľ čo bázami sú tie, ktoré prijímajú tieto protóny.

Použili príklad na preukázanie svojej teórie, ktorá zahŕňala reakciu v rovnováhe. Tvrdil, že každá kyselina má svoju konjugovanú bázu a že každá báza má tiež svoju konjugovanú kyselinu, ako je táto:

HA + B 'A^- + polpenzia⁺

Ako napríklad v reakcii:

CH₃COOH + H₂O ↔ CH₃COO^- + H₃O⁺

V predchádzajúcej reakcii kyselina octová (CH₃COOH) je kyselina, pretože daruje protón vode (H.)₂0), čím sa stáva jeho konjugovanou bázou, acetátový ión (CH₃COO^-). Voda je zase bázou, pretože prijíma protón kyseliny octovej a stáva sa jeho konjugovanou kyselinou, hydróniovým iónom (H₃O⁺).

Táto reakcia v reverznej fáze je tiež acidobázickou reakciou, pretože konjugovaná kyselina je premenená na kyselinu a konjugovaná báza je konvertovaná na bázu prostredníctvom darovania a prijatia protónov rovnakým spôsobom..

Výhodou tejto teórie oproti Arrhenius je, že nevyžaduje disociáciu kyseliny na vysvetlenie kyselín a báz..

Teória Lewisa

Fyzikálno-chemický Gilbert Lewis začal študovať novú definíciu kyselín a zásad v roku 1923, v tom istom roku, v ktorom Brönsted a Lowry ponúkli vlastnú teóriu o týchto látkach..

Tento návrh, ktorý bol publikovaný v roku 1938, mal tú výhodu, že požiadavka na definíciu bola odstránená (alebo protónová).

On sám v súvislosti s teóriou svojich predchodcov povedal, že "obmedzenie definície kyselín na látky, ktoré obsahovali vodík, bolo rovnako limitujúce ako obmedzenie oxidačných činidiel na tie, ktoré mali kyslík"..

Všeobecne povedané, táto teória definuje základy ako látky, ktoré môžu darovať pár elektrónov, a kyseliny ako tie, ktoré môžu prijímať tento pár.

Presnejšie, uvádza, že Lewisova báza je tá, ktorá má pár elektrónov, ktorý nie je pripojený k svojmu jadru a môže byť darovaný, a že Lewisova kyselina je tá, ktorá môže prijať pár voľných elektrónov. Definícia Lewisových kyselín je však voľná a závisí od ďalších charakteristík.

Príkladom je reakcia medzi trimetylboránom (Me₃B) - ktorý pôsobí ako Lewisova kyselina, pretože má schopnosť prijímať pár elektrónov - a amoniak (NH₃), ktorý môže darovať svoj pár bez elektrónov.

ma₃B +: NH₃ → Ja₃B: NH₃

Veľkou výhodou Lewisovej teórie je spôsob, akým dopĺňa model redoxných reakcií: teória naznačuje, že kyseliny reagujú so zásadami na zdieľanie párov elektrónov bez toho, aby sa menili oxidačné čísla ktorejkoľvek zo svojich elektrónov. atómy.

Ďalšou výhodou tejto teórie je, že umožňuje vysvetliť správanie molekúl, ako je fluorid boritý (BF).₃) a tetrafluorid kremíka (SiF)₄), ktoré nemajú prítomnosť iónov H⁺ alebo OH^-, podľa predchádzajúcich teórií.

referencie

1. Britannica, E. d. (N. D.). Encyklopédia Britannica. Získané z britannica.com
2. Brønsted-Lowryho báza kyseliny. (N. D.). Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org
3. Clark, J. (2002). Teórie kyselín a zásad. Zdroj: chemguide.co.uk