Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Τα οξέα δίνουν H +. Βάσεις δώσουν ΟΗ-
- Τα οξέα και οι βάσεις του Arrhenius συνδυάζονται σε αλάτια με μορφή
- Ο Brønsted-Lowry γενικεύει την αντίδραση οξέος / βάσης
- Ο Lewis γενικεύει ακόμα περισσότερα
Οι χημικοί έχουν τρεις ξεχωριστές θεωρίες για το τι αποτελεί οξύ και βάση, αλλά δεν υπάρχει διαφωνία σχετικά με το γεγονός ότι εξουδετερώνουν ο ένας τον άλλον. Όταν συνδυάζονται σε ένα διάλυμα νερού, παράγουν ένα αλάτι. Τα οξέα και οι βάσεις μπορούν να συνδυαστούν με άλλους τρόπους, όμως, και όταν το κάνουν, το προϊόν δεν είναι πάντα αλάτι. Για παράδειγμα, όταν προσθέτετε ψευδάργυρο στην αμμωνία, η αντίδραση έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύπλοκο ιόν. Μέχρι την εισαγωγή της θεωρίας Lewis των οξέων και των βάσεων, αυτό δεν θα μπορούσε καν να θεωρηθεί αντίδραση οξέος / βάσης.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Σε υδατικά διαλύματα, τα οξέα και οι βάσεις συνδυάζονται για να εξουδετερώνουν το ένα το άλλο και να παράγουν ένα άλας. Οι αντιδράσεις βάσης οξέος που δεν εμφανίζονται στο νερό συνήθως παράγουν επίσης άλατα, αλλά μπορούν επίσης να παράγουν πολύπλοκα ιόντα.
Τα οξέα δίνουν H +. Βάσεις δώσουν ΟΗ-
Σύμφωνα με μια θεωρία που προωθήθηκε από τον Svante Arrhenius. ένας νικητής βραβευμένος με Νόμπελ φυσικός και χημικός, ένα οξύ σε διάλυμα δίνει ένα Η+ ιόντων σε νερό. Τα ιόντα δεν επιπλέουν ελεύθερα, αλλά αντ 'αυτού προσκολλώνται στα μόρια του νερού για να σχηματίσουν ιόντα υδρογόνου (Η3Ο+). Το ρΗ ενός διαλύματος, το οποίο αναφέρεται στην "ισχύ του υδρογόνου", είναι ένα μέτρο του αριθμού των παρόντων ιόντων. Το ρΗ είναι ένας αρνητικός λογάριθμος συγκέντρωσης, έτσι ώστε όσο χαμηλότερο είναι το ρΗ, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση αυτών των ιόντων και τόσο πιο όξινο είναι το διάλυμα. Οι βάσεις, από την άλλη πλευρά, δίνουν υδροξείδιο (ΟΗ-) ιόντα. Όταν ένα διάλυμα έχει μια υπεροχή των ιόντων υδροξειδίου, το pH του είναι πάνω από 7 (το ουδέτερο σημείο), και το διάλυμα είναι αλκαλικό. Τα οξέα και οι βάσεις που συμπεριφέρονται με αυτόν τον τρόπο είναι γνωστά ως οξέα και βάσεις του Arrhenius. Το υδροχλώριο (HCl) είναι ένα παράδειγμα ενός οξέος Arrhenius, και το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) είναι μια βάση Arrhenius.
Τα οξέα και οι βάσεις του Arrhenius συνδυάζονται σε αλάτια με μορφή
Όταν συνδυάζετε ένα οξύ Arrhenius και μια βάση στην ίδια λύση, τα θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου συνδυάζονται με τα ιόντα υδροξειδίου για να παράγουν νερό και τα ιόντα που απομένουν συνδυάζονται για να παράγουν ένα άλας. Εάν όλα τα διαθέσιμα ιόντα συνδυάζονται με αυτόν τον τρόπο, το διάλυμα γίνεται ουδέτερο στο pH, πράγμα που σημαίνει ότι το οξύ και η βάση εξουδετερώνουν το ένα το άλλο. Το πιο γνωστό παράδειγμα είναι η διάλυση υδροχλωρίου και υδροξειδίου του νατρίου σε διάλυμα για την παραγωγή ελεύθερου νατρίου (Na+) και χλωριούχο (01-) ιόντα. Συνδυάζονται για να σχηματίσουν NaCl, ή κοινό αλάτι στο τραπέζι. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται υδρόλυση.
Ο Brønsted-Lowry γενικεύει την αντίδραση οξέος / βάσης
Ένα ζευγάρι χημικών, ο Johannes Nicolaus Brønsted και ο Thomas Martin Lowry, εισήγαγαν ανεξάρτητα μια γενικότερη σύλληψη των οξέων και των βάσεων το 1923. Στη θεωρία τους, ένα οξύ είναι μια ένωση που δίνει ένα πρωτόνιο (Η+) ενώ μια βάση είναι μια ένωση που δέχεται ένα. Αυτή η αντίληψη επεκτείνει τον ορισμό του Arrhenius ώστε να ληφθούν υπόψη οι αντιδράσεις οξέος-βάσης που δεν εμφανίζονται στο υδατικό διάλυμα. Για παράδειγμα, σύμφωνα με τον ορισμό Brønsted-Lowry, η αντίδραση μεταξύ αμμωνίας και υδροχλωρίου για να παραχθεί το χλωριούχο άλας αμμωνίου είναι μια αντίδραση όξινης βάσης που δεν συνεπάγεται την ανταλλαγή ιόντων υδρογόνου ή υδροξειδίου. Δεν θα θεωρείται αντίδραση όξινης βάσης σύμφωνα με τον ορισμό του Arrhenius. Οι αντιδράσεις βάσης οξέος Bronsted-Lowry δεν παράγουν πάντα νερό, αλλά εξακολουθούν να παράγουν άλατα.
Ο Lewis γενικεύει ακόμα περισσότερα
Επίσης, το 1923, ο G.N. Ο Lewis από το UC Berkeley τροποποίησε τον ορισμό των οξέων και των βάσεων για να υπολογίσει τις αντιδράσεις που δεν μπορούσαν να εξηγηθούν χρησιμοποιώντας τη σύλληψη Brønsted-Lowry. Στη θεωρία Lewis, οι βάσεις είναι δότες ηλεκτρονίων, ενώ τα οξέα είναι δέκτες ηλεκτρονίων. Αυτή η σύλληψη συμβάλλει στην εξήγηση των αντιδράσεων που συμβαίνουν, όχι μόνο μεταξύ στερεών και υγρών αλλά και αερίων, ως αντιδράσεις με βάση την όξινη βάση. Σε αυτή τη θεωρία, το προϊόν της αντίδρασης μπορεί να μην είναι άλας. Για παράδειγμα, η αντίδραση μεταξύ ιόντων ψευδαργύρου και αμμωνίας παράγει τετραμιμίνη ψευδαργύρου, ένα σύμπλοκο ιόν.
Zn2++ 4ΝΗ3→4+.