Rūgščių ir bazių teorijos Lewis, Brönsted-Lowry ir Arrhenius teorijos

The rūgščių ir bazių teorijos Jie prasideda nuo 1776 m. Antoine Lavoisier pateiktos koncepcijos, turinčios ribotas žinias apie stipriąsias rūgštis, tarp jų ir azoto bei sieros rūgštį. Lavoisier teigė, kad medžiagos rūgštingumas priklauso nuo to, kiek jo yra deguonies, nes jis nežinojo realių vandenilio halogenidų ir kitų stiprių rūgščių kompozicijų..

Ši teorija buvo laikoma tikruoju rūgšties apibrėžimu keletą dešimtmečių, net jei mokslininkai, tokie kaip Berzelius ir von Liebig, padarė pakeitimus ir pasiūlė kitas vizijas, bet kol atvyko Arrhenius, jis nepradėjo daugiau sužinoti, kaip dirbo rūgštys ir bazės.

Po Arrheniaus, fizikai Brönstedas ir Lowry savarankiškai sukūrė savo teoriją, kol Lewis atėjo pasiūlyti patobulintą ir tikslesnę jos versiją..

Šis teorijų rinkinys iki šiol yra naudojamas ir yra tarsi tai, kas padėjo formuoti šiuolaikinę cheminę termodinamiką.

Indeksas

• 1 Arrheniaus teorija
• 2 Brönsted ir Lowry teorija
• 3 Lewio teorija
• 4 Nuorodos

Arrheniaus teorija

Arrheniaus teorija yra pirmoji šiuolaikinė rūgščių ir bazių apibrėžtis, kurią pasiūlė 1884 m. To paties pavadinimo fizikinė ir cheminė medžiaga. Jame teigiama, kad medžiaga yra rūgštis, kai ji ištirpsta vandenyje..

Tai reiškia, kad rūgštis padidina H jonų koncentraciją⁺ vandeniniuose tirpaluose. Tai galima įrodyti naudojant druskos rūgšties (HCl) disociacijos vandenyje pavyzdį:

HCl (ac) → H⁺(ac) + Cl^-(ac)

Pagal Arrhenius, bazės yra tos medžiagos, kurios išskiria vandenyje hidroksido jonus; tai yra, padidina OH jonų koncentraciją^- vandeniniuose tirpaluose. Arrhenius bazės pavyzdys yra natrio hidroksido ištirpinimas vandenyje:

NaOH (ac) → Na⁺(ac) + OH^-(ac)

Teorija taip pat teigia, kad nėra jokių jonų⁺, tačiau ši nomenklatūra naudojama hidronio jonui žymėti (H. \ t₃O⁺) ir kad tai buvo vadinama vandenilio jonu.

Šarmingumo ir rūgštingumo sąvokos paaiškintos tik hidroksido ir vandenilio jonų koncentracijomis, o kitų rūšių rūgštys ir bazės (jų silpnos versijos) nebuvo paaiškintos..

Brönsted ir Lowry teorija

Ši teorija buvo sukurta nepriklausomai nuo dviejų fizikocheminių medžiagų 1923 m., Pirmasis Danijoje ir antrasis Anglijoje. Abi jos turėjo tokią pačią viziją: Arrheniaus teorija buvo ribota (kadangi ji visiškai priklausė nuo vandeninio tirpalo buvimo) ir neteisingai apibrėžė, kas buvo rūgštis ir bazė.

Todėl chemikai dirbo aplink vandenilio joną ir pareiškė savo pretenziją: rūgštys yra medžiagos, išleidžiančios ar dovanojančios protonus, o bazės yra tos, kurios priima tuos protonus.

Jie naudojo pavyzdį, kad pademonstruotų savo teoriją, kurioje dalyvavo pusiausvyros reakcija. Jis teigė, kad kiekviena rūgštis turi savo konjuguotą bazę ir kad kiekviena bazė taip pat turėjo savo konjuguotą rūgštį, kaip antai:

HA + B ↔ A^- + HB⁺

Kaip, pavyzdžiui, reakcijoje:

CH₃COOH + H₂O ↔ CH₃COO^- + H₃O⁺

Ankstesnėje reakcijoje acto rūgštis (CH₃COOH) yra rūgštis, nes ji duoda vandeniui protoną (H. \ T₂O), tapdamas jo konjuguota baze, acetato jonas (CH₃COO^-). Savo ruožtu vanduo yra pagrindas, nes jis priima acto rūgšties protoną ir tampa jo konjuguota rūgštimi, hidronio jonu (H₃O⁺).

Ši reakcija atvirkščiai taip pat yra rūgšties ir bazės reakcija, nes konjugato rūgštis paverčiama rūgštimi ir konjugato bazė konvertuojama į bazę, donorystę ir protonų priėmimą tuo pačiu būdu.

Šios teorijos pranašumas, palyginti su Arrhenius, yra tas, kad nereikalauja, kad rūgštis ir bazės būtų atskirtos..

Lewio teorija

Fizikinė ir cheminė Gilbert Lewis pradėjo studijuoti naują rūgščių ir bazių apibrėžimą 1923 m., Tais pačiais metais, kai Brönstedas ir Lowry pasiūlė savo teoriją apie šias medžiagas..

Šis pasiūlymas, kuris buvo paskelbtas 1938 m., Turėjo pranašumą, kad buvo pašalintas vandenilio (arba protonų) reikalavimas.

Kalbėdamas apie savo pirmtakų teoriją, jis pats pasakė, kad „rūgščių apibrėžimo apribojimas medžiagomis, kurių sudėtyje yra vandenilio, buvo ribojamas kaip oksiduojančių medžiagų apribojimas tiems, kurie turėjo deguonies“..

Apskritai, ši teorija apibrėžia bazes kaip medžiagas, kurios gali paaukoti elektronų porą, ir rūgštys, kurios gali gauti šią porą.

Tiksliau sakant, jis teigia, kad Lewis bazė yra tokia, kuri turi elektronų porą, kuri nėra prijungta prie jos branduolio ir gali būti paaukota, ir kad Lewis rūgštis yra tokia, kuri gali priimti laisvų elektronų porą. Tačiau Lewis rūgščių apibrėžimas yra laisvas ir priklauso nuo kitų savybių.

Pavyzdys yra trimetilborano (Me.) Reakcija₃B) - kuris veikia kaip Lewis rūgštis, nes turi galimybę priimti elektronų porą - ir amoniaką (NH)₃), kuri gali paaukoti savo elektroną be poros.

I₃B +: NH₃ → Aš₃B: NH₃

Didelis Lewio teorijos privalumas - tai būdas, kuriuo jis papildo redokso reakcijų modelį: teorija rodo, kad rūgštys reaguoja su bazėmis, kad galėtų dalintis elektronų pora, nekeičiant jų oksidacijos numerių. atomai.

Kitas šios teorijos privalumas yra tai, kad jis leidžia paaiškinti molekulių, pvz., Boro trifluorido (BF), elgesį.₃) ir silicio tetrafluoridas (SiF)₄), kuriuose nėra H jonų⁺ nei OH^-, kaip reikalauja ankstesnės teorijos.

Nuorodos

1. Britannica, E. d. (s.f.). Encyclopedia Britannica. Gauta iš britannica.com
2. Brønsted-Lowry rūgšties-bazės teorija. (s.f.). Vikipedija. Gauta iš en.wikipedia.org
3. Clark, J. (2002). Rūgščių ir bazių teorijos. Gauta iš chemguide.co.uk