Į rūgščių ir bazių teorijos remiasi koncepcija konkrečioje Antoine Lavoisier 1776, kuris buvo ribotomis žiniomis stipriomis rūgštimis, įskaitant azoto ir sieros. Lavoisier teigė, kad medžiagos rūgštingumas priklauso nuo to, kiek deguonies joje yra, nes jis nežinojo tikrųjų vandenilio halogenidų ir kitų stiprių rūgščių sudėčių.
Ši teorija kelis dešimtmečius buvo laikoma tikruoju rūgšties apibrėžimu, net kai mokslininkai, pavyzdžiui, Berzelius ir von Liebig, padarė pakeitimus ir pasiūlė kitas vizijas, tačiau tik Arrhenijus atėjo aiškiau pamatyti, kaip veikia rūgštys ir bazės.
Thomas Martin Lowry, vienas iš rūgščių ir bazės teoretikų
Po Arrhenijaus fizikos chemikai Brönsted ir Lowry savarankiškai kūrė savo teoriją, kol Lewisas atėjo kartu pasiūlyti patobulintą ir tikslesnę jos versiją.
Šis teorijų rinkinys yra naudojamas iki šių dienų ir, sakoma, yra tas, kuris padėjo suformuoti šiuolaikinę cheminę termodinamiką.
Arrhenijaus teorija
Arrhenijaus teorija yra pirmasis šiuolaikinis rūgščių ir bazių apibrėžimas, ją pasiūlė to paties pavadinimo fizikochemikas 1884 m. Ji teigia, kad cheminė medžiaga yra identifikuojama kaip rūgštis, kai, ištirpdama vandenyje, ji sudaro vandenilio jonus.
T. y., Rūgštis padidina H + jonų koncentraciją vandeniniuose tirpaluose. Tai galima įrodyti druskos rūgšties (HCl) disociacijos vandenyje pavyzdžiu:
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
Anot Arrhenijaus, bazės yra tos medžiagos, kurios išskiria hidroksido jonus, kai jos išsiskiria vandenyje; tai yra, jis padidina OH koncentracija - jonus vandeniniuose tirpaluose. Arrhenijaus bazės pavyzdys yra natrio hidroksido tirpinimas vandenyje:
NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)
Teorija taip pat teigia, kad iš esmės H + jonų nėra , tačiau ši nomenklatūra naudojama hidronio jonui (H 3 O + ) žymėti ir kad tai buvo vadinama vandenilio jonu.
Šarmingumo ir rūgštingumo sąvokos buvo paaiškintos tik kaip atitinkamai hidroksido ir vandenilio jonų koncentracijos, nepaaiškintos kitos rūgšties ir bazės rūšys (silpnos jų versijos).
Brönstedo ir Lowry teorija
Johanesas Nicolausas Bronstedas
Šią teoriją 1923 m. Savarankiškai sukūrė du fizikocheminiai vaistai, pirmasis Danijoje, antrasis Anglijoje. Jie abu turėjo tą pačią viziją: Arrhenijaus teorija buvo ribota (nes ji visiškai priklausė nuo vandeninio tirpalo egzistavimo) ir neteisingai apibrėžė, kas yra rūgštis ir bazė.
Dėl šios priežasties chemikai dirbo aplink vandenilio joną ir pareiškė savo teiginį: rūgštys yra medžiagos, kurios išskiria ar paleidžia protonus, o bazės yra tos, kurios priima tuos protonus.
Jie panaudojo pavyzdį, kad pademonstruotų savo teoriją, kuri apėmė pusiausvyros reakciją. Jis teigė, kad kiekviena rūgštis turėjo savo konjuguotą bazę ir kad kiekviena bazė taip pat turėjo savo konjuguotą rūgštį:
HA + B ↔ A - + HB +
Kaip, pavyzdžiui, reakcijoje:
CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H 3 O +
Ankstesnėje reakcijoje acto rūgštis (CH 3 COOH) yra rūgštis, nes ji padalija protoną vandeniui (H 2 O), taigi tampa jo konjuguota baze, acetato jonu (CH 3 COO - ). Savo ruožtu vanduo yra bazė, nes jis iš acto rūgšties priima protoną ir tampa jo konjuguota rūgštimi - hidronio jonu (H 3 O + ).
Ši atvirkštinė reakcija taip pat yra rūgšties ir šarmo reakcija, nes konjuguota rūgštis tampa rūgštimi, o konjuguota bazė tampa baze, per protonus paaukojant ir priimant vienodai.
Šios teorijos pranašumas, palyginti su Arrheniu, yra tas, kad jai nereikia rūgšties, kad atsiskirstytų, kad būtų galima įvertinti rūgštis ir bazę.
Lewiso teorija
Fizikochemikas Gilbertas Lewisas pradėjo nagrinėti naują rūgščių ir bazių apibrėžimą 1923 m., Tais pačiais metais, kai Brönstedas ir Lowry pasiūlė savo teoriją apie šias medžiagas.
Šis 1938 m. Paskelbtas pasiūlymas turėjo pranašumą, nes vandenilio (arba protono) poreikis buvo pašalintas iš apibrėžimo.
Jis, pasak savo pirmtakų teorijos, buvo sakęs, kad „rūgščių apibrėžimo ribojimas medžiagomis, kuriose yra vandenilio, buvo toks pat ribojantis, kaip ir ribojantis oksidatorius tose medžiagose, kuriose yra deguonies“.
Apskritai ši teorija pagrindus apibrėžia kaip medžiagas, galinčias paaukoti elektronų porą, o rūgštis kaip tas, kurios gali priimti šią porą.
Tiksliau sakant, ji teigia, kad Lewiso bazė yra ta, kurioje yra elektronų pora, kuri nėra sujungta su jos branduoliu ir gali būti paaukota, ir kad Lewiso rūgštis yra tokia, kuri gali priimti laisvą elektronų porą. Tačiau Lewis rūgščių apibrėžimas yra laisvas ir priklauso nuo kitų savybių.
Pavyzdys yra reakcija tarp trimetilborano (Me 3 B), kuris veikia kaip Lewiso rūgštis, nes turi savybę priimti elektronų porą, ir amoniako (NH 3 ), galinčio paaukoti savo laisvą elektronų porą.
Me 3 B +: NH 3 → Me 3 B: NH 3
Didelis Lewiso teorijos pranašumas yra būdas, kuriuo ji papildo redokso reakcijų modelį: teorija rodo, kad rūgštys reaguoja su bazėmis, kad dalijasi elektronų pora, nekeisdamos nė vieno iš jų oksidacijos skaičių. atomai.
Kitas šios teorijos pranašumas yra tai, kad ji leidžia mums paaiškinti tokių molekulių, kaip boro trifluoridas (BF 3 ) ir silicio tetrafluoridas (SiF 4 ), kuriuose nėra H + arba OH - jonų , kaip to reikalaujama, elgseną. ankstesnės teorijos.
Nuorodos
- Britannica, E. d. (sf). Enciklopedija Britannica. Gauta iš britannica.com
- Brønsted - Lowry rūgšties - bazės teorija. (sf). Vikipedija. Gauta iš en.wikipedia.org
- Clark, J. (2002). Rūgščių ir bazių teorijos. Gauta iš chemguide.co.uk