Bronsted Lowry Teorija kislin in baz

Brønsted-Lowryjeva kislinsko-bazična teorija (ali Bronsted Lowry teorija) določa močne in šibke kisline in temelji na tem, ali vrsta sprejema ali podarja protoni ali H⁺. Po teoriji kislina in baza reagirata med seboj, zaradi česar kislina tvori svojo konjugirana baza in osnovo za oblikovanje nje konjugatna kislina z izmenjavo protona. Teorijo sta leta 1923 neodvisno predlagala Johannes Nicolaus Brønsted in Thomas Martin Lowry.

V bistvu je Brønsted-Lowryjeva kislinsko-bazična teorija splošna oblika Arrenijeva teorija kislin in baz. Po teoriji Arrhenius je arrenijeva kislina tista, ki lahko poveča vodikov ion (H⁺) koncentracija v vodni raztopini, medtem ko je Arrhenius baza vrsta, ki lahko poveča hidroksidni ion (OH^-) koncentracija v vodi. Arrenijeva teorija je omejena, ker prepoznava le kislinsko-bazične reakcije v vodi. Teorija Bronsted-Lowryja je bolj vključujoča definicija, ki lahko opiše vedenje kisle baze v širšem območju pogojev. Ne glede na topilo se reakcija Bronsted-Lowryjeve kislinsko-bazične reakcije pojavi vsakič, ko se proton prenaša iz enega reaknta v drugega.

Ključni odvzemi: teorija osnove Brønsted-Lowry kisline

• Bronsted-Lowry kislina je kemična vrsta, ki lahko darovanje protona ali vodikovega kationa.
• Baza Bronsted-Lowry je kemična vrsta, ki lahko sprejema protone. Z drugimi besedami, to je vrsta, ki ima a osamljeni par elektronov na voljo za vezavo na H⁺.
• Ko Bronsted-Lowryjeva kislina podari protone, tvori njeno konjugirano bazo. Konjugirana kislina baze Bronsted-Lowry se tvori, ko sprejme proton. Konjugatni kislinsko-bazični par ima enako molekulsko formulo kot prvotni par kislin-bazi, le da ima kislina še en H⁺ v primerjavi s konjugirano bazo.
• Močne kisline in baze so opredeljene kot spojine, ki popolnoma ionizirajo v vodi ali vodni raztopini. Slabe kisline in baze le delno disociirajo.
• V skladu s to teorijo je voda amfoterna in lahko deluje kot kislina Bronsted-Lowry in Bronsted-Lowry.

Za razliko od Arrheniusove kisline in baz lahko pari Bronsted-Lowry kisline-baze tvorijo brez a reakcija v vodni raztopini. Na primer, amoniak in vodikov klorid lahko reagirata in tvorita trden amonijev klorid v skladu z naslednjo reakcijo:

NH₃(g) + HCl (g) → NH₄Cl (s)

V tej reakciji je Bronsted-Lowryjeva kislina HCl, ker da vodiku (protonu) NH₃, osnova Bronsted-Lowry. Ker reakcija ne nastane v vodi in ker niti reaktant ne tvori H⁺ ali OH^-, po definiciji Arrhenius to ne bi bila kislinsko-bazna reakcija.

Za reakcijo med klorovodikovo kislino in vodo je enostavno določiti konjugirane pare kisline in baze:

HCl (aq) + H₂O (l) → H₃O⁺ + Cl^-(aq)

Klorovodikova kislina je Bronsted-Lowry kislina, medtem ko je voda Bronsted-Lowry osnova. Konjugatna baza klorovodikove kisline je kloridni ion, konjugatna kislina za vodo pa hidronijev ion.

Na vprašanje, ali kemična reakcija vključuje močne kisline ali baze ali šibke, pomaga pogledati puščico med reaktanti in produkti. Močna kislina ali baza se popolnoma disociira na svoje ione in po končani reakciji ne pusti nesorazmernih ionov. Puščica običajno kaže od leve proti desni.

Po drugi strani pa se šibke kisline in baze ne ločijo povsem, zato reakcijska puščica kaže levo in desno. To pomeni, da se vzpostavi dinamično ravnotežje, v katerem sta v raztopini prisotna šibka kislina ali baza in disociirana oblika.

Primer, če disociacija ocetne kisline šibke kisline za tvorbo hidronijevih ionov in acetatnih ionov v vodi:

CH₃COOH (aq) + H₂O (l) ⇌H₃O⁺(aq) + CH₃COO^-(aq)

V praksi boste morda zahtevali, da napišete reakcijo, namesto da bi vam jo dali. Dobro si je zapomniti kratko seznam močnih kislin in močne podlage. Druge vrste, ki so sposobne prenosa protona, so šibke kisline in baze.

Nekatere spojine lahko delujejo kot šibka kislina ali šibka baza, odvisno od situacije. Primer je vodikov fosfat, HPO₄^2-, ki lahko delujejo kot kislina ali baza v vodi. Kadar so možne različne reakcije, se za določitev načina nadaljevanja reakcije uporabijo konstante ravnotežja in pH.