Ang mga teorya ng mga acid at base ay batay sa konsepto na ibinigay ni Antoine Lavoisier noong 1776, na may limitadong kaalaman sa mga malakas na asido, kabilang ang nitrik at asupre. Inamin ni Lavoisier na ang kaasiman ng isang sangkap ay nakasalalay sa kung magkano ang oxygen na nilalaman nito, dahil hindi niya alam ang aktwal na komposisyon ng mga hydrogen halides at iba pang malakas na acid.
Ang teoryang ito ay kinuha bilang tunay na kahulugan ng acid sa loob ng maraming mga dekada, kahit na ang mga siyentipiko tulad ng Berzelius at von Liebig ay gumawa ng mga pagbabago at iminungkahi ang iba pang mga pangitain, ngunit hindi hanggang Arrhenius na nagsimula itong makita nang mas malinaw kung paano gumagana ang mga acid at mga base.
Si Thomas Martin Lowry, isa sa mga teorista ng acid at base
Kasunod ng Arrhenius, ang mga pisiko ng pisika Brönsted at Lowry ay nakapag-iisa na binuo ang kanilang sariling teorya, hanggang sa dumating si Lewis upang magmungkahi ng isang pinabuting at mas tumpak na bersyon nito.
Ang hanay ng mga teorya na ito ay ginagamit hanggang sa araw na ito at sinasabing ang mga nakatulong sa pagbuo ng mga modernong thermodynamics ng kemikal.
Teorya ng Arrhenius
Ang teorya ni Arrhenius ay ang unang modernong kahulugan ng mga acid at mga base, at ito ay iminungkahi ng physicochemist ng parehong pangalan noong 1884. Sinabi nito na ang isang sangkap ay nakikilala bilang acid kapag bumubuo ito ng mga hydrogen ion sa pamamagitan ng pagtunaw sa tubig.
Iyon ay, ang acid ay nagdaragdag ng konsentrasyon ng mga ion ng H + sa may tubig na solusyon. Maaari itong maipakita gamit ang isang halimbawa ng dissociation ng hydrochloric acid (HCl) sa tubig:
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
Ayon kay Arrhenius, ang mga batayan ay ang mga sangkap na nagpapalabas ng mga ion ng hydroxide kapag naghiwalay sila sa tubig; iyon ay, pinapataas nito ang konsentrasyon ng mga OH - ion sa may tubig na solusyon. Ang isang halimbawa ng isang batayang Arrhenius ay ang paglusaw ng sodium hydroxide sa tubig:
NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)
Sinabi din ng teorya na, dahil dito, walang mga ion ng H + , sa halip ang nomenclature na ito ay ginagamit upang magpahiwatig ng isang hydronium ion (H 3 O + ) at na ito ay tinukoy bilang isang hydrogen ion.
Ang mga konsepto ng alkalinidad at kaasiman ay ipinaliwanag lamang habang ang mga konsentrasyon ng mga hydroxide at hydrogen ion, ayon sa pagkakabanggit, at iba pang mga uri ng acid at base (ang kanilang mga mahina na bersyon) ay hindi ipinaliwanag.
Ang teorya ng Brönsted at Lowry
Johannes Nicolaus Bronsted
Ang teoryang ito ay binuo nang nakapag-iisa sa pamamagitan ng dalawang physicochemical noong 1923, ang una sa Denmark at ang pangalawa sa England. Pareho silang may parehong pangitain: ang teorya ni Arrhenius ay limitado (dahil ito ay ganap na nakasalalay sa pagkakaroon ng isang may tubig na solusyon) at hindi wastong tinukoy kung ano ang isang acid at isang base.
Para sa kadahilanang ito, ang mga chemists ay nagtrabaho sa paligid ng hydrogen ion at ginawa ang kanilang pag-angkin: ang mga asido ay ang mga sangkap na nagpapalabas o nagbibigay ng mga proton, habang ang mga batayan ay ang mga tumatanggap ng mga proton.
Gumamit sila ng isang halimbawa upang ipakita ang kanilang teorya, na nagsasangkot ng isang reaksyon ng balanse. Sinabi niya na ang bawat acid ay mayroong base ng conjugate, at na ang bawat base ay mayroon ding conjugate acid, tulad nito:
HA + B ↔ A - + HB +
Tulad ng, halimbawa, sa reaksyon:
CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H 3 O +
Sa nakaraang reaksyon, ang acetic acid (CH 3 COOH) ay isang acid sapagkat nagbibigay ito ng proton sa tubig (H 2 O), sa gayon nagiging base ng conjugate nito, ang acetate ion (CH 3 COO - ). Kaugnay nito, ang tubig ay isang batayan dahil tumatanggap ito ng isang proton mula sa acetic acid at nagiging conjugated acid nito, ang hydronium ion (H 3 O + ).
Ang reverse reaksyon na ito ay isang reaksyon din na acid-base, dahil ang acid na conjugated acid ay nagiging acid at ang conjugated base ay naging base, sa pamamagitan ng donasyon at pagtanggap ng mga proton sa parehong paraan.
Ang bentahe ng teoryang ito sa Arrhenius ay hindi nangangailangan ng isang acid upang ihiwalay ang account para sa mga acid at base.
Teoryang Lewis
Sinimulan ng Physicochemist na si Gilbert Lewis ang isang bagong kahulugan ng mga acid at base noong 1923, sa parehong taon na inaalok nina Brönsted at Lowry ang kanilang sariling teorya sa mga sangkap na ito.
Ang panukalang ito, na inilathala noong 1938, ay nagkaroon ng kalamangan na ang iniaatas na hydrogen (o proton) ay tinanggal mula sa kahulugan.
Siya mismo ang nagsabi, na may kaugnayan sa teorya ng kanyang mga nauna, na "ang paghihigpit ng kahulugan ng mga acid sa mga sangkap na naglalaman ng hydrogen ay bilang paghihigpit sa paghihigpit sa mga ahente ng pag-oxidizing sa mga naglalaman ng oxygen."
Malawak na nagsasalita, ang teoryang ito ay tumutukoy sa mga batayan bilang mga sangkap na maaaring magbigay ng isang pares ng mga elektron, at mga acid bilang mga maaaring makatanggap ng pares na ito.
Mas tumpak, sinasabi nito na ang isang base ng Lewis ay isa na may isang pares ng mga electron, na hindi nakagapos sa nucleus nito at maaaring maibigay, at ang acid na Lewis ay maaaring tumanggap ng isang libreng pares ng mga electron. Gayunpaman, ang kahulugan ng mga acid ng Lewis ay maluwag at nakasalalay sa iba pang mga katangian.
Ang isang halimbawa ay ang reaksyon sa pagitan ng trimethylborane (Me 3 B) - na kumikilos bilang isang acid ng Lewis dahil may kakayahang tanggapin ang isang pares ng mga electron - at ammonia (NH 3 ), na maaaring magbigay ng libreng pares ng elektron.
Ako 3 B +: NH 3 → Akin 3 B: NH 3
Ang isang mahusay na bentahe ng teoryang Lewis ay ang paraan kung saan pinupuno nito ang modelo ng mga reaksyon ng redox: ang teorya ay nagmumungkahi na ang reaksyon ng reaksyon sa mga base upang magbahagi ng isang pares ng elektron, nang hindi binabago ang mga bilang ng oksihenasyon ng anuman sa kanilang atoms.
Ang isa pang bentahe ng teoryang ito ay pinapayagan sa amin na maipaliwanag ang pag-uugali ng mga molekula tulad ng boron trifluoride (BF 3 ) at silikon tetrafluoride (SiF 4 ), na walang pagkakaroon ng H + o OH - ions , tulad ng hinihingi ng nakaraang mga teorya.
Mga Sanggunian
- Britannica, E. d. (sf). Encyclopedia Britannica. Nakuha mula sa britannica.com
- Brønsted - Ang lowry acid - base teorya. (sf). Wikipedia. Nakuha mula sa en.wikipedia.org
- Clark, J. (2002). Mga teorya ng mga acid at base. Nakuha mula sa chemguide.co.uk