Kako model Brönsted-Lowry dopolnjuje model Arrhenius?

Brönsted in Lowry sta dopolnila Arrheniusov model, ki je razširil koncepte kislih in osnovnih snovi

Kaj sta Brönsted-Lowry in Arrhenius modeli?

Tako Arreniusov model kot Brönsted Lowry opisujeta dve vrsti zelo pomembnih snovi: kisline in baze. Oba sodelujeta v bioloških procesih in sta del uporabnih zdravil in spojin.

Kisline imajo značilen kisli okus, medtem ko baze čutijo mila na dotik. Dolgo so bile te senzorične razlike tisti, ki so jih pomagali razlikovati, dokler švedski kemik Svante Arrenius (1859-1927) konec 19. stoletja kvantitativno določimo razlikovanje.

Model Arrhenius-base Arrhenius navaja, da je snov:

• Kislina, Če sprostite protone (vodikovi ioni h⁺) ali Hydronio H ioni₃Tudi⁺ V vodni raztopini.
• Baza, Pri proizvodnji hidroksidnih ionov (OH^-), tudi v vodni raztopini.

Ta definicija je omejena le na vodne rešitve. Zato ne pojasnjuje, kako se tudi druge snovi obnašajo kot kisline ali baze, tudi ne da bi se raztopile v vodi ali ne vsebujejo vodikovih ali hidroksidnih ionov.

Torej sta dva kemika, ena danska, imenovana Johannes Brönsted (1879-1949) in še ena angleščina, Thomas Lowry (1874-1936).

Po novi teoriji je definicija kislin in baz naslednja:

• Kislina Kemična vrsta daje protone (vodikove ione H⁺) do druge snovi.
• Baza, Kemične vrste, ki sprejemajo protone (vodikovi ioni h⁺) iz druge snovi.

Soda bikarbonat je baza in kis, kislina. Ko reagirajo, se proizvajajo ogljikovi dioksidni mehurčki, sol in voda acetata sol in voda. Vir: Wikimedia Commons

Arreniusov model

Svante Arrhenius je v svoji doktorski disertaciji izpostavil teorijo o Elektrolitična disociacija. V skladu s tem obstajajo snovi, ki kažejo električno prevodnost, ko so v vodni raztopini, to je, da izvajajo elektriko.

Vam lahko služi: kisline in baze v vsakdanjem življenju: reakcije, uporabe, primeri

Te snovi so elektroliti. Primer njih je običajna sol ali natrijev klorid, raztopljen v vodi, ki proizvaja ioni (kemične vrste z neto obremenitvijo) v raztopini.

V primeru natrijevega klorida v vodi je ustrezna reakcija:

NaCl → NA⁺ + Cl^-

Podobno je za bazo, kot je NaOH natrijev hidroksid, v vodni raztopini, elektrolitična disociacija:

NaOH → NA⁺ + Oh^-

In za kislino, tudi v vodni raztopini, kot je HCL klorovodikova kislina, imate:

HCl → Cl^- + H⁺

Obnašanje elektrolitov v vodni raztopini je Arrenius pripeljalo do razvrščanja snovi kot kisline, ki ob raztopini v vodi sprosti protone in kot baze, na katere ioni sproščajo OH^-. Zato jih imenujemo arrhenijeve kisline in baze.

Prednost te teorije se razkriva v reakcijah nevtralizacije, v katerih se združita kislina in baza. V procesu izginejo značilni ioni vsake vrste snovi, h⁺ V kislinah in oh^- V osnovah, ki proizvajajo vodo.

Na primer, mešanica vodne raztopine klorovodikove kisline HCl z NaOH natrijevim hidroksidom je značilen primer nevtralizacijske reakcije:

HCl + NaOH → NACl + H₂Tudi

Reakcija med kislino in bazno bazo, proizvede sol več vode, ki izvira z reakcijo med ioni H ioni⁺ in oh^-.

Omejitve modela Arrheniusa

Model Arrenius je bil inovativen, da je bil prvi, ki je ponudil kvantitativno definicijo kisline in baze.

Vam lahko služi: fizične spremembe

Prej je treba razlikovati med eno vrsto snovi s pomočjo čutov: če je snov grenka, kot sta limonin sok ali kis, je kislina; Če je spolzka ali mila, je osnova.

Arrenius je ugotovil, da kisline vsebujejo vodik, ki pri raztapljanju v vodi poveča koncentracijo vodikovih ionov ali čistih vodnih protonov. Po drugi strani pa se koncentracija OH ionov z raztapljanjem podstavka poveča^-.

Vendar ima model pomembne omejitve:

-Koncept kisline in baze se uporablja le v vodnih raztopinah, vendar je znano, da obstajajo druge snovi, ki se lahko obnašajo kot ena ali druga, tudi če ni vode.

-Obstajajo kisline, ki ne vsebujejo vodika (na primer₂ In tako₃) in baze brez hidroksidnih ionov (na primer amoniak).

-V praksi vodikovi ioni ali protoni, pozitivno naloženi, v raztopini ne ostanejo prosti. Električno privabljajo molekule vode, ki so polarne, kar povzroča hidronijeve h ione₃Tudi⁺.

Brönsted-Lowry's Model

Arrhenijeve omejitve baze kisline so bile potrebne za razširitev konceptov. Zato sta se Johannes Brönsted in Thomas Lowry do leta 1923 samostojno in skoraj hkrati strinjala, da se kislina ali osnovni značaj snovi daje s svojo sposobnostjo donosa ali sprejemanja protonov.

Na ta način so nevtralizacijske reakcije preprosto sestavljene iz prenosa protonov med kislino in bazo. Prvi je sposoben podariti protone, drugi pa jih je pripravljen sprejeti.

Shematično bi bila reakcija nevtralizacije takšna:

Kislina₁ + Baza₂ → kislina₂ + Baza₁

Brönsted-nizke kisline in baze

Če primerjamo definicijo kisline, ki jo daje vsak model. Spomnimo pa se, da obstajajo snovi, kot je amoniak, ki se raztopijo v vodi.

Vam lahko služi: živosrebrni hidroksid: struktura, lastnosti, uporabe, tveganja

Z definicijo Brönsted Lowry je razloženo osnovno vedenje amoniaka v vodi, ker molekula NH amonijaka₃ Sprejmite ion h⁺ vode in to se obnaša kot kislina Brönsted Lowry.

Reakcija amoniaka in vode v vodni raztopini je:

Nh₃ + H₂Ali ⇔ nh₄⁺ + Oh^-

Dvojna puščica pomeni, da je reakcija reverzibilna.

Na ta način model Brönsted-Lowry dopolnjuje Arrhenius, vključno s primeri, ki prvotno niso razmišljali.

Amfotentne snovi

Voda se obnaša kot kislina Brönsted-Lowry, ko reagira z raztopino amoniaka, vendar se lahko obnaša tudi kot Brönsted Lowry, kot v naslednji reakciji med klorovodikovo kislino in vodo:

HCl + H₂O → h₃Tudi⁺ + Cl^-

Ko ima snov dvojno vedenje, to je lahko kislina ali podlaga glede na spojino, s katero reagira, se imenuje Amfothera.

Druge amfotentne snovi, poleg vode, so bikarbonatni ion in aminokisline.

Reference

1. Kisline in baze. Pridobljeno iz: fq.Iepm.je.
2. Atkins, str. (2007). Načela kemije. 3. mesto. Izdaja. Pan -american Medical uredništvo.
3. Chang, R. (2013). Kemija. 11VA. Izdaja. McGraw Hill.
4. Akademija Khan. BRONSTED-LOWRY kisline in baze.
5. Ripoll, e. Kisline in baze. Descartes Project. Pridobljeno iz: ProjectOdescartes.org.