Kisle baze arrhenius, teorije Bronsted-Lowry, Lewis

Graf, ki povezuje tri glavne teorije kislin in baz. Vir: TEM5PSU, CC BY-SA 3.0, prek Wikimedia Commons

Kaj so kisline in osnovne teorije?

Teorije kisline in baze so sklop konceptualnih prispevkov, ki definirajo in razlikujejo kisline in baze, dva konglomerata neizmernih ustreznih snovi na področju kemije.

Njegove korenine izvirajo iz prvih značilnosti, ki jih je izdelal Robert Boyle leta 1661, ki je definiral kisline, kot so kisle in jedke snovi, ki spreminjajo barvo modrega v rdeči vzmetni papir; In baze, kot so milne snovi, ki za razliko od kislin spremenijo barvo rdečega v modri papir.

Antoine Lavoisier je predlagal, da vse kisline vsebujejo kisikove atome, kot je H₂SW₄ in hno₃. Stoletja pozneje leta 1811 je Humphry Davy ugotovil, da veliko kislin dejansko nima atomov kisika, kot so HCL, HF, HBR, ETC.

In tik pred pojavom znane triade za kislinsko bazo (nadrejena slika) je Justig Liebig predlagal, da imajo kisline vodikove atome, ki jih lahko nadomestijo s kovinskimi kationi.

To empirično znanje je služilo kot navdih za trenutne teorije kislin in baz: Arrhenius, Bronsted-Lowry in Lewis. Kot je razvidno iz grafa, je Arrhenijeva teorija najbolj restriktivna ali omejena od vseh, Lewisova pa je najbolj splošna in globalizirana.

Arrenijeva teorija

Njegova teorija, ki jo je leta 1884 predlagal Svante Arrhenius, pravi, da kisline, ko se raztopijo v vodi, proizvajajo ione H₃Tudi⁺ ali h⁺; Medtem ko se baze pri raztapljanju v vodi, proizvajanju ali sproščanju OH ionov^-.

Ioni h₃Tudi⁺ in oh^- Združujejo v reverzibilni reakciji, ki povzroča molekule vode:

H₃Tudi⁺  +  Oh^-   ⇌ 2H₂Tudi

Vam lahko služi: disulfrinska kislina: kaj je, struktura, lastnosti, uporabe

Torej, arrenijeva kislina je tudi tista, ki poveča koncentracijo H ionov₃Tudi⁺, Medtem ko je baza Arrhenius tista, ki povečuje koncentracijo iona OH^-.

To pomeni, da arrhenijeva kislina ne sme nujno vsebovati H ionov₃Tudi⁺, In baza Arrhenius ni treba imeti OH ionov^- V svoji strukturi.

Primer in omejitve

Razmislite o naslednjih disociacijah:

Hcl (ac) → h⁺(AC) +Cl^-(AC)

NaOH (AC) → NA⁺(AC) +OH^-(AC)

HCl je arrhenijeva kislina, ker ko se raztopi v vodi⁺, ali bolj pravilno, h ioni₃Tudi⁺. In po drugi strani je Naoh arreniusova baza, ker ko se raztopi v vodi, OH ioni sprošča^-. Te snovi se med seboj reagirajo, da proizvajajo sol in vodo:

HCl (AC) + NaOH (AC) → NACl (AC) + H₂Tudi

Težava s teorijo Arrenius je v tem, da je omejena le na vodne raztopine, zato velja samo za snovi, ki so topne v vodi. Na primer, MGO je zelo netopen v vodi, vendar je osnovni oksid.

Prav tako si ne more razložiti, kako snovi, kot je NH₃ in cao proizvede OH ions^- raztopljen v vodi, tudi kadar nimajo ionov oh^- V svoji molekularni ali kristalni strukturi (kot je primer NaOH ali KOH).

In ne pojasnjuje, kako je₂ lahko sprosti ione h₃Tudi⁺ V vodi, ne da bi imeli atom vodika v svoji molekularni strukturi (kot je to pri HCl ali H₂SW₄).

Brönsted-Lowry Teorija

Predlog individualno leta 1923 Johannes Bronsted in Thomas Lewry, njihova teorija kislin in baz pravi, da je kislina vse ta snov, ki lahko daje ione h⁺, in da je osnova namesto tega vsaka snov, ki lahko sprejme te h⁺. Ta teorija je bolj splošna kot pri Arreniusu in zajema več njegovih omejitev.

Vam lahko služi: molarne rešitve: koncept, priprava, primeri

Primer

Razmislite o enačbi nevtralizacije med H₃Tudi⁺ in oh^- Za proizvodnjo dveh molekul vode:

Primer nevtralizacije kisline in vodne baze. Vir: Gabriel Bolívar.

Upoštevajte, da h₃Tudi⁺ Naredil h⁺ ki bodo takoj povezani ali usklajeni z OH^- prav -Right. Ko h⁺ Konča se povezan z enim od parov brez elektronov OH^-, Dve nevtralni molekuli vode ostaneta kot proizvodi.

H₃Tudi⁺ Zato gre za Brnsted-nizko kislino za darovanje H⁺, in oh^- To je BRNSTED-nizka osnova za sprejemanje tega h⁺.

Drug primer reakcije kisline baze je naslednji:

Nh₃(g) + hcl (g) → nh₄Cl (s)

Po Arreniusovem mnenju te reakcije ni bilo mogoče obravnavati kot kislina baza. NH₃ To je baza BRNSTED, ker sprejema HCl H z doniranjem nekaj elektronov, ki se nahajajo na dušikovem atomu; In HCl, logičen, postane Brnsted kislina.

Tako je MGO BRNSTED baza, ker lahko sprejme h⁺ kislin za preoblikovanje v mg (OH)₂.

Lewisova teorija

Teorija Bronsted-Lowry pojasnjuje širok spekter reakcij kisline. Vendar ignorirajte tiste reakcije, kjer h ioni⁺ in oh^- Sploh niso vpleteni, pa tudi večja udeležba prostih elektronov v molekularnih mehanizmih.

Tako je leta 1923 g. N. Lewis je predlagal teorijo o kislini, ki piše naslednje: kislina je vsaka snov, ki lahko sprejme pare elektronov, medtem ko je osnova tista, ki podari te pare elektronov.

Lahko vam služi: DAPI (4 ', 6-diamidino-2-fenilindol): značilnosti, temelj, uporaba

Na primer ion h⁺ To je Lewisova kislina, ker sprejema elektronske pare vseh vrst: iz H₂Ali da izvira h₃Tudi⁺, od NH₃ Za nastanek NH₄⁺, itd.

Primer in prednosti

Razmislite o drugem primeru v naslednji reakciji:

Primer nevtralizacije med kislino in lewisovo bazo. Vir: Gabriel Bolívar.

NH₃ Naredila par elektronov (modrega) dušikovega atoma do atoma BF bora₃. Zato NH₃ To je osnova Lewisa, ker podari par elektronov in BF₃ Lewisova kislina je, ker jih sprejme.

Na splošno so kationi in slabi elektroni Lewisove kisline, medtem ko so anioni in vrste, ki so na elektroni, lewis baze.

Ponujene prednosti.

Na primer: h₂O ima proste elektrone v kisiku. Če enega od njih podarite ion h⁺, bo deloval kot lewis baza, saj bo h⁺ Posledično Lewisova kislina.

Po besedah ​​Bronsted-Lowry, h₂Ali pa bi deloval kot osnova, ker natančno sprejema h⁺ Z donacijo nekaj njihovih brezplačnih elektronov. In končno, h₂Ali pa je tudi osnova po Arrenijevi teoriji, ker se koncentracija H ionov zmanjšuje⁺ v vodnem okolju in posledično povečanje koncentracije OH ionov^-.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
3. Clark Jim. (2002). Teorije kislin in baz. Okrevano od: Chemguide.co.Združeno kraljestvo
4. Broderick c., Moussa m., & Clark J. (21. avgusta 2020). Pregled kislin in baz. Kemija librettexts. Okrevano od: kem.Librettexts.org
5. Wikipedija. (2020). Kislinska reakcija. Pridobljeno iz: v.Wikipedija.org
6. Teksaška univerza A&M. (s.F.). Kisline in baze: razvoj kislin in baz. Okrevano od: kem.Tamu.Edu