Teorii ale acizilor și bazelor teoretice ale lui Lewis, Brönsted-Lowry și Arrhenius

teorii de acizi și baze ele pornesc de la conceptul dat de Antoine Lavoisier în 1776, care avea cunoștințe limitate de acizi puternici, printre care nitric și sulfuric. Lavoisier a susținut că aciditatea unei substanțe depinde de cantitatea de oxigen pe care o conținea, deoarece nu cunoștea compozițiile reale ale halogenurilor de hidrogen și ale altor acizi puternici.

Această teorie a fost luată ca adevărata definiție a acidului timp de mai multe decenii, chiar dacă oamenii de știință Berzelius și von Liebig l-au făcut modificări și a propus alte puncte de vedere, dar până când a ajuns la Arrhenius nu a început să vadă mai clar modul în care au lucrat acizi și baze.

În urma lui Arrhenius, fizicienii Brönsted și Lowry și-au dezvoltat independent propria teorie, până când Lewis a venit să propună o versiune îmbunătățită și mai exactă a acesteia.

Acest set de teorii este folosit pentru această zi și se spune că a fost ceea ce a ajutat la formarea termodinamicii chimice moderne.

index

• 1 Teoria lui Arrhenius
• 2 Teoria lui Brönsted și a lui Lowry
• 3 Teoria lui Lewis
• 4 Referințe

Arrhenius teorie

Teoria Arrhenius este prima definiție modernă a acizilor și bazelor, și a fost dată de același nume fizico-chimica in 1884. Acesta prevede că o substanță este identificată ca acid când ionii forma de hidrogen, atunci când este dizolvat în apă.

Adică acidul mărește concentrația ionilor de H⁺ în soluții apoase. Acest lucru poate fi demonstrat printr-un exemplu de disociere a acidului clorhidric (HCI) în apă:

HCI (ac) → H⁺(ac) + Cl^-(Aq)

Potrivit lui Arrhenius, bazele sunt acele substanțe care eliberează ioni de hidroxid atunci când sunt disociați în apă; adică, crește concentrația de ioni de OH^- în soluții apoase. Un exemplu de bază Arrhenius este dizolvarea hidroxidului de sodiu în apă:

NaOH (ac) → Na⁺(ac) + OH^-(Aq)

Teoria afirmă de asemenea că, ca atare, nu există ioni de H⁺, dar această nomenclatură este utilizată pentru a desemna un ion hidroniu (H₃O⁺) și că acesta a fost denumit ion de hidrogen.

Conceptele de alcalinitate și aciditate au fost explicate doar ca concentrații de hidroxizi și ioni de hidrogen, respectiv celelalte tipuri de acid și de bază (versiunile lor slabe) nu au fost explicate.

Teoria lui Brönsted și a lui Lowry

Această teorie a fost dezvoltată independent de două substanțe fizico-chimice în 1923, prima în Danemarca și a doua în Anglia. Ambele au avut aceeași viziune: teoria lui Arrhenius a fost limitată (deoarece depindea complet de existența unei soluții apoase) și nu a definit corect ceea ce era un acid și o bază.

Prin urmare, chimiștii au lucrat în jurul ionului de hidrogen și și-au făcut afirmația: acizii sunt substanțele care eliberează sau dau protoni, în timp ce bazele sunt acelea care acceptă acești protoni.

Ei au folosit un exemplu pentru a-și demonstra teoria, care a implicat o reacție în echilibru. El a susținut că fiecare acid are baza lui conjugată și că fiecare bază are de asemenea acidul conjugat, cum ar fi:

HA + B ↔ A^- + HB⁺

De exemplu, în reacție:

CH₃COOH + H₂O ↔ CH₃COO^- + H₃O⁺

În reacția de mai sus, acidul acetic (CH₃COOH) este un acid deoarece dă un proton la apă (H₂O), devenind astfel baza sa conjugată, ionul acetat (CH₃COO^-). La rândul său, apa este o bază deoarece acceptă un proton de acid acetic și o transformă în acid conjugat, ionul de hidroniu (H₃O⁺).

Această reacție este, de asemenea, o reacție acido-bazic invers, deoarece acidul conjugat este transformat în acid și bază conjugată devine de bază, prin donarea și acceptarea de protoni în același fel.

Avantajul acestei teorii față de cel al lui Arrhenius este că nu necesită disocierea unui acid pentru a explica acizi și baze.

Teoria lui Lewis

Lewis Gilbert fisicoquímico a început să studieze o nouă definiție a acizilor și a bazelor în 1923, același an în care Bronsted și Lowry a oferit propria sa teorie cu privire la aceste substanțe.

Această propunere, publicată în 1938, a avut avantajul că cerința de hidrogen (sau proton) a definiției a fost eliminată.

El a spus, în legătură cu teoria predecesorilor lor, care „restricționează definiția substanțelor acide care conțin hidrogen a fost atât de limitatorul pentru a restricționa agenții de oxidare pentru cei care au oxigen“.

În general vorbind, această teorie definește bazele ca substanțe care pot dona o pereche de electroni, iar acizii ca aceia care pot primi această pereche.

Mai precis, se afirmă că o bază Lewis este unul care are o pereche de electroni, care nu este legat la miez și pot fi donate, iar acidul Lewis este unul care poate accepta o pereche de electroni liberi.Cu toate acestea, definiția acizilor Lewis este slabă și depinde de alte caracteristici.

Un exemplu este reacția dintre trimetilboran (Me₃B) - care acționează ca acid Lewis deoarece are capacitatea de a accepta o pereche de electroni - și amoniacul (NH₃), care își poate dona perechea fără electroni.

mă₃B +: NH₃ → Eu₃B: NH₃

Un mare avantaj al teoriei Lewis este modul în care completează reacțiile modelului redox: teorie sugerează acizii reacționează cu baze pentru a partaja o pereche de electroni, fără a schimba numărul de oxidare a oricăruia dintre ei atomi.

Un alt avantaj al acestei teorii este că permite explicarea comportamentului moleculelor cum ar fi trifluorura de bor (BF)₃) și tetrafluorură de siliciu (SiF)₄), care nu au prezență de ioni de H⁺ nici OH^-, conform cerințelor teoriilor anterioare.

referințe

1. Britannica, E. d. (N.d.). Enciclopedia Britannica. Adus de la britannica.com
2. Brønsted-Lowry teorie de bază acidă. (N.d.). Wikipedia. Adus de la en.wikipedia.org
3. Clark, J. (2002). Teorii ale acizilor și bazelor. Adus de la chemguide.co.uk