Теории на киселините и основите Теория на Люис, Бронстед-Лоури и Арениус

на теории за киселини и основи Те започват от концепцията, дадена от Антоан Лавуазие през 1776 г., която има ограничени познания за силни киселини, сред които азотна и сярна. Lavoisier твърди, че киселинността на дадено вещество зависи от количеството кислород, който съдържа, тъй като не знае действителните състави на водородните халиди и други силни киселини..

Тази теория е приета като истинска дефиниция на киселина в продължение на няколко десетилетия, дори когато учените като Берцелиус и фон Либиг са направили промени и са предложили други видения, но докато не дойде Арений, той не започва да вижда по-ясно как работят киселини и основи..

След Аррениус физиците Бронстед и Лоури самостоятелно разработиха своя собствена теория, докато Луис не предложи да предложи подобрена и по-точна версия на него..

Този набор от теории се използват и до днес и се казва, че са тези, които са помогнали за формирането на съвременна химична термодинамика.

индекс

• 1 Теория на Аррениус
• 2 Теория на Бронстед и Лоури
• 3 Теорията на Луис
• 4 Препратки

Теория на Аррениус

Теорията на Arrhenius е първата съвременна дефиниция на киселини и основи и е предложена от физикохимиката с едно и също име през 1884 г. Тя твърди, че веществото е идентифицирано като киселина, когато образува водородни йони, когато се разтвори във вода..

Това означава, че киселината увеличава концентрацията на Н йони⁺ във водни разтвори. Това може да бъде демонстрирано с пример за дисоциация на солна киселина (HCl) във вода:

HCI (ac) → Н⁺(ac) + Cl^-(Воден)

Според Arrhenius, основи са тези вещества, които освобождават хидроксидни йони, когато се дисоциират във вода; това означава, че увеличава концентрацията на OH-йони^- във водни разтвори. Пример за основа на Аррениус е разтварянето на натриев хидроксид във вода:

NaOH (ac) → Na⁺(ac) + OH^-(Воден)

Теорията също така заявява, че като такива няма Н йони⁺, но тази номенклатура се използва за означаване на хидрониев йон (Н₃О⁺и че това се нарича водороден йон.

Понятията за алкалност и киселинност бяха обяснени само като концентрации на хидроксидни и водородни йони, съответно, и другите видове киселини и основи (техните слаби версии) не бяха обяснени..

Теория на Бронстед и Лоури

Тази теория е разработена независимо от две физикохимикали през 1923 г., първата в Дания и втората в Англия. И двете имат една и съща визия: теорията на Аррениус е ограничена (тъй като тя зависи изцяло от наличието на воден разтвор) и не определя правилно това, което е киселина и основа.

Следователно, химиците работят около водородния йон и заявяват: киселини са веществата, които освобождават или даряват протони, докато основите са тези, които приемат тези протони..

Те използват пример, за да демонстрират своята теория, която включва реакция в равновесие. Той твърди, че всяка киселина има своята конюгирана основа, и че всяка база има също така своята конюгирана киселина, като тази:

HA + B. A^- + полупансион⁺

Както, например, в реакцията:

СН₃СООН + Н₂О = СН₃COO^- + Н₃О⁺

В предишната реакция оцетна киселина (СН₃СООН) е киселина, защото тя дарява протон на вода (Н₂О), като по този начин се превръща в неговата конюгирана основа, ацетатен йон (СН₃COO^-). На свой ред, водата е основа, защото приема протон от оцетна киселина и става нейната конюгирана киселина, хидрониевия йон (Н₃О⁺).

Тази реакция в обратна посока е също киселинно-базична реакция, тъй като конюгатната киселина се превръща в киселина и конюгатната база се превръща в основа, чрез даряване и приемане на протони по същия начин..

Предимството на тази теория спрямо тази на Arrhenius е, че тя не изисква киселина да бъде дисоциирана, за да обясни киселини и основи..

Теория на Луис

Физикохимичният Гилбърт Люис започва да изучава нова дефиниция на киселини и основи през 1923 г., същата година, в която Бронстед и Лоури предлагат своя собствена теория за тези вещества..

Това предложение, публикувано през 1938 г., има предимството, че изискването за водород (или протон) от дефиницията е премахнато.

Самият той бе казал, във връзка с теорията на неговите предшественици, че "ограничаването на определението за киселини до вещества, които съдържат водород, е толкова ограничаващо, колкото ограничаването на окислителните агенти до онези, които са имали кислород".

Най-общо казано, тази теория определя основите като вещества, които могат да дарят двойка електрони, а киселините като тези, които могат да получат тази двойка..

По-точно, той заявява, че базата на Луис е тази, която има двойка електрони, която не е прикрепена към нейното ядро ​​и може да бъде дарена, и че Люисова киселина е тази, която може да приеме чифт свободни електрони. Обаче, дефиницията на Люисовите киселини е хлабава и зависи от други характеристики.

Пример за това е реакцията между триметилборан (Me₃Б) - която действа като киселина на Люис, защото има способността да приеме двойка електрони - и амоняк (NH.)₃), която може да дари своята електронно-свободна двойка.

мен₃В +: NH₃ → Аз₃В: NH₃

Голямо предимство на теорията на Луис е начинът, по който тя допълва модела на редокс реакции: теорията предполага, че киселините реагират с основите, за да споделят двойка електрони, без да променят окислителните числа на някой от техните атома.

Друго предимство на тази теория е, че позволява да се обясни поведението на молекули като борен трифлуорид (BF)₃) и силициев тетрафлуорид (SiF)₄), които нямат присъствие на Н йони⁺ нито ОН^-, както се изисква от предишните теории.

препратки

1. Britannica, E. d. (Н.О.). Енциклопедия Британика. Изтеглено от britannica.com
2. Кислотно-базисна теория на Бронстед-Лоури. (Н.О.). Wikipedia. Изтеглено от en.wikipedia.org
3. Clark, J. (2002). Теории за киселини и основи. Изтеглено от chemguide.co.uk