Savak és bázisok elmélete Lewis, Brönsted-Lowry és Arrhenius elmélete

az savak és bázisok elmélete Az 1776-ban Antoine Lavoisier által adott koncepcióból indulnak ki, akik korlátozott ismeretekkel rendelkeztek az erős savak, köztük a salétromsav és a kénsav ismereteiről. Lavoisier azt állította, hogy az anyag savtartalma attól függ, hogy mennyi oxigént tartalmazott, mivel nem tudta a hidrogén-halogenidek és más erős savak tényleges összetételét..

Ezt az elméletet évtizedek óta a sav igazi definíciójának tekintették, még akkor is, ha Berzelius és von Liebig olyan tudósok tettek módosítást és javaslatokat tettek, de amíg Arrhenius meg nem érkezett, nem kezdte meg világosan megérteni, hogyan működött a savak és bázisok.

Arrhenius után Brönsted és Lowry fizikusok önállóan fejlesztették ki saját elméletüket, amíg Lewis nem jött, hogy egy jobb és pontosabb verziót javasoljon..

Ezt az elméleti halmazot a mai napig használják, és azt mondják, hogy azok a modern kémiai termodinamika kialakulását segítették.

index

• 1 Arrhenius-elmélet
• 2 Brönsted és Lowry elmélete
• 3 Lewis elmélete
• 4 Referenciák

Arrhenius-elmélet

Az Arrhenius-elmélet a savak és bázisok első modern definíciója, amelyet az 1884. évi azonos nevű fizikai-kémiai anyag javasol. Azt állítja, hogy az anyag savként azonosítható, amikor vízben oldott hidrogénionokat képez..

Azaz a sav növeli a H ionok koncentrációját⁺ vizes oldatokban. Ezt a sósav (HCl) vízben való disszociációjának egy példájával mutathatjuk be:

HCl (ac) → H⁺(ac) + Cl^-(AQ)

Arrhenius szerint a bázisok azok az anyagok, amelyek vízben oldódó hidroxidionokat bocsátanak ki; azaz növeli az OH ionok koncentrációját^- vizes oldatokban. Az Arrhenius-bázis egyik példája a nátrium-hidroxid vízben való oldása:

NaOH (ac) → Na⁺(ac) + OH^-(AQ)

Az elmélet azt is kimondja, hogy mint ilyen, nincsenek H ionok⁺, de ez a nómenklatúra egy hidroniumion (H₃O⁺) és ezt hidrogénionnak nevezzük.

A lúgosság és a savasság fogalmát csak a hidroxid és a hidrogénionok koncentrációjának magyarázata magyarázta, és a többi sav és bázis (gyenge változata) nem magyarázható..

Brönsted és Lowry elmélete

Ezt az elméletet két fizikai-kémiai anyag önállóan fejlesztette 1923-ban, az első Dániában és a második Angliában. Mindkettőnek ugyanaz a látomása volt: az Arrhenius-elmélet korlátozott volt (mivel teljes mértékben a vizes oldat létezésétől függ), és nem határozta meg helyesen, hogy milyen sav és bázis volt.

Ezért a kémikusok a hidrogénion körül dolgoztak, és azt állították, hogy a savak olyan anyagok, amelyek felszabadítják vagy adományozzák a protonokat, míg az alapok azok, amelyek elfogadják ezeket a protonokat.

Egy példát alkalmaztak elméletük bemutatására, amelyek egyensúlyi reakciót tartalmaztak. Azt állította, hogy mindegyik savnak konjugált bázisa van, és hogy minden bázis konjugált savat tartalmazott, így:

HA + B ↔ A^- + félpanzió⁺

Mint például a reakcióban:

CH₃COOH + H₂O ↔ CH₃COO^- + H₃O⁺

Az előző reakcióban ecetsav (CH₃COOH) egy sav, mert protont ad a vízhez (H₂O), így a konjugált bázisa, az acetátion (CH₃COO^-). A víz viszont bázis, mert elfogadja az ecetsav protont és a konjugált savat, a hidroniumiont (H₃O⁺).

Ez a reakció fordított esetben is sav-bázis reakció, mivel a konjugált savat savvá alakítjuk, és a konjugált bázist a protonok ugyanúgy adásával és elfogadásával bázissá alakítjuk..

Ennek az elméletnek az előnye az Arrheniuséhoz képest az, hogy nem igényel, hogy savakat és bázisokat magyarázzunk el..

Lewis elmélete

A fizikai-kémiai Gilbert Lewis 1923-ban kezdte tanulmányozni a savak és bázisok új meghatározását, ugyanabban az évben, amikor Brönsted és Lowry saját elméletet ajánlott fel ezekről az anyagokról.

Az 1938-ban közzétett javaslatnak az volt az előnye, hogy a meghatározás hidrogén (vagy proton) követelményét eltávolították.

Ő maga az elődei elméletével kapcsolatban azt mondta, hogy "a savaknak a hidrogéntartalmú anyagokra való meghatározásának korlátozása ugyanolyan korlátozó volt, mint az oxidálószerek korlátozása az oxigénnel rendelkező anyagokkal szemben".

Általánosságban elmondható, hogy ez az elmélet meghatározza az alapokat azoknak az anyagoknak, amelyek egy pár elektronot adhatnak, és a savak, mint azok, amelyek megkaphatják ezt a párot.

Pontosabban, azt állítja, hogy egy Lewis-bázis egy olyan elektronpárral rendelkezik, amely nem kapcsolódik a magjához, és adományozható, és hogy Lewis-sav olyan, amely elfogadhat egy szabad elektronpárot. A Lewis-savak meghatározása azonban laza és más jellemzőktől függ.

Példa erre a trimetil-borán (Me.) Közötti reakció₃B) - amely Lewis-savként működik, mert képes egy elektron-pár és ammónia (NH) elfogadására₃), amely az elektronmentes párt adományozhatja.

nekem₃B +: NH₃ → Én₃B: NH₃

Lewis elméletének nagy előnye, hogy kiegészíti a redox reakciómodellt: az elmélet azt sugallja, hogy a savak reagálnak a bázisokkal, hogy megoszthassanak egy elektronpárot, anélkül, hogy megváltoztatnák bármelyik oxidációs számát. atomok.

Az elmélet másik előnye, hogy lehetővé teszi a molekulák, például a bór-trifluorid (BF) viselkedésének magyarázatát.₃) és szilícium-tetrafluorid (SiF)₄), amelyek nem tartalmaznak H-ionokat⁺ vagy OH^-, a korábbi elméletek szerint.

referenciák

1. Britannica, E. d. (N.d.). Encyclopedia Britannica. A britannica.com-ból származik
2. Brønsted-Lowry sav-bázis elmélet. (N.d.). Wikipedia. A (z) en.wikipedia.org webhelyről származik
3. Clark, J. (2002). Savak és bázisok elmélete. A kemguide.co.uk-ból származik