Teorier om syre og baser Teori af Lewis, Brönsted-Lowry og Arrhenius

den teorier om syrer og baser De starter fra konceptet fra Antoine Lavoisier i 1776, som havde begrænset viden om stærke syrer, herunder salpetersyre og svovlsyre. Lavoisier hævdede, at et stofs surhedsgrad var afhængig af, hvor meget ilt det indeholdt, da det ikke kendte de faktiske sammensætninger af hydrogenhalogenider og andre stærke syrer.

Denne teori blev taget som den sande definition af syre i flere årtier, selv når forskere som Berzelius og von Liebig lavede ændringer og foreslået andre visioner, men indtil Arrhenius ankom, begyndte det ikke at se tydeligere hvordan syrer og baser arbejdede.

Efter Arrhenius udviklede fysikerne Brönsted og Lowry uafhængigt deres egen teori, indtil Lewis kom for at foreslå en forbedret og mere præcis version af det.

Dette sæt af teorier bruges til denne dag og siges at være dem der hjalp til at danne moderne kemisk termodynamik.

indeks

• 1 Arrhenius teori
• 2 Teorien om Brönsted og Lowry
• 3 Lewis teori
• 4 referencer

Arrhenius teori

Arrhenius teorien er den første moderne definition af syrer og baser, og blev foreslået af den fysisk-kemiske med samme navn i 1884. Det hedder, at et stof er identificeret som syre, når det danner hydrogenioner, når de opløses i vand.

Det vil sige, at syren øger koncentrationen af ​​H-ioner⁺ i vandige opløsninger. Dette kan påvises med et eksempel på dissociation af saltsyre (HCI) i vand:

HCI (ac) → H⁺(ac) + Cl^-(Aq)

Ifølge Arrhenius er baser de stoffer, der frigiver hydroxidioner, når de dissocieres i vand; det vil sige, det øger koncentrationen af ​​OH-ioner^- i vandige opløsninger. Et eksempel på en Arrhenius-base er opløsningen af ​​natriumhydroxid i vand:

NaOH (ac) → Na⁺(ac) + OH^-(Aq)

Teorien siger også, at der som sådan ikke er nogen H-ioner⁺, men denne nomenklatur bruges til at betegne en hydroniumion (H₃O⁺) og at dette blev omtalt som hydrogen ion.

Begreberne alkalitet og surhed blev kun forklaret som koncentrationerne af henholdsvis hydroxid og hydrogenioner, og de andre typer af syre og base (deres svage versioner) blev ikke forklaret..

Teorien om Brönsted og Lowry

Denne teori blev udviklet uafhængigt af to fysisk-kemiske stoffer i 1923, den første i Danmark og den anden i England. Begge havde samme vision: Arrhenius-teorien var begrænset (da den helt afhænger af eksistensen af ​​en vandig opløsning) og ikke definerede korrekt, hvad der var en syre og en base.

Derfor arbejdede kemikerne rundt om hydrogenionen og gjorde deres krav: Syrer er de stoffer, der frigiver eller donerer protoner, mens baserne er dem, der accepterer disse protoner.

De brugte et eksempel til at demonstrere deres teori, som involverede en reaktion i ligevægt. Han hævdede, at hver syre havde sin konjugatbase, og at hver base også havde sin konjugerede syre, således:

HA + B ↔ A^- + HB⁺

Som for eksempel i reaktionen:

CH₃COOH + H₂O ↔ CH₃COO^- + H₃O⁺

I den tidligere reaktionseddikesyre (CH₃COOH) er en syre, fordi den donerer en proton til vand (H₂O) og således bliver dens konjugatbase, acetationen (CH₃COO^-). Til gengæld er vand en base, fordi den accepterer en proton af eddikesyre og bliver dens konjugerede syre, hydroniumionen (H₃O⁺).

Denne omvendte reaktion er også en syrebase-reaktion, da den konjugerede syre omdannes til syre, og den konjugerede base omdannes til base gennem donation og accept af protoner på samme måde.

Fordelen ved denne teori over Arrhenius er, at det ikke kræver, at en syre bliver dissocieret for at forklare syrer og baser.

Lewis teori

Den fysisk-kemiske Gilbert Lewis begyndte at studere en ny definition af syrer og baser i 1923, det samme år, hvor Brönsted og Lowry tilbød deres egen teori om disse stoffer.

Dette forslag, der blev offentliggjort i 1938, havde den fordel, at kravet om hydrogen (eller proton) i definitionen blev fjernet.

Han havde i forhold til teorien om sine forgængere sagt at "at begrænse definitionen af ​​syrer til stoffer, der indeholdt hydrogen, var lige så begrænsende som at begrænse oxidationsmidler til dem, der havde ilt".

I vid udstrækning definerer denne teori baserne som de stoffer, der kan donere et par elektroner, og syrerne som dem, der kan modtage dette par.

Nærmere bestemt hedder han, at en Lewis-base er en, der har et par elektroner, der ikke er knyttet til kernen og kan doneres, og at Lewis-syre er en, der kan acceptere et par fri elektroner. Definitionen af ​​Lewis syrer er imidlertid løs og afhænger af andre egenskaber.

Et eksempel er reaktionen mellem trimethylboran (Me₃B) - som virker som Lewis-syre fordi den har evnen til at acceptere et par elektroner - og ammoniak (NH₃), som kan donere sit elektronfrit par.

mig₃B +: NH₃ → Me₃B: NH₃

En stor fordel ved Lewis teori er den måde, hvorpå den supplerer redox-reaktionsmodellen: teorien antyder, at syrer reagerer med baserne for at dele et par elektroner uden at ændre oxidationstalene for nogen af ​​deres atomer.

En anden fordel ved denne teori er, at det tillader at forklare opførelsen af ​​molekyler som bortrifluorid (BF)₃) og siliciumtetrafluorid (SiF)₄), som ikke har nogen tilstedeværelse af H-ioner⁺ eller OH^-, som krævet af tidligere teorier.

referencer

1. Britannica, E. d. (N.D.). Encyclopedia Britannica. Hentet fra britannica.com
2. Brønsted-Lowry syre-base teori. (N.D.). Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org
3. Clark, J. (2002). Teorier om syrer og baser. Hentet fra chemguide.co.uk