Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Kwasy Podaruj H +; Bazy przekazują OH-
- Kwasy i zasady Arrheniusa łączą się, tworząc sole
- Brønsted-Lowry uogólnia reakcję kwasową / zasadową
- Lewis uogólnia jeszcze bardziej
Chemicy mają trzy odrębne teorie dotyczące tego, co stanowi kwas i zasadę, ale nie ma niezgody co do tego, że neutralizują się nawzajem. Po połączeniu w roztworze wodnym wytwarzają sól. Kwasy i zasady można łączyć na inne sposoby, a kiedy to robią, produkt nie zawsze jest solą. Na przykład po dodaniu cynku do amoniaku reakcja prowadzi do powstania złożonego jonu. Do czasu wprowadzenia teorii Lewisa o kwasach i zasadach nie byłby to nawet uważany za reakcję kwas / zasada.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
W roztworach wodnych kwasy i zasady łączą się w celu zneutralizowania się i wytworzenia soli. Reakcje kwasowo-zasadowe, które nie zachodzą w wodzie, zwykle również wytwarzają sole, ale mogą również wytwarzać złożone jony.
Kwasy Podaruj H +; Bazy przekazują OH-
Według teorii wysuniętej przez Svante Arrheniusa. zdobywca nagrody Nobla, fizyk i chemik, kwas w roztworze oddaje H+ jon w wodzie. Jony nie unoszą się swobodnie, ale zamiast tego przyczepiają się do cząsteczek wody, tworząc jony hydroniowe (H3O+). PH roztworu, które odnosi się do „mocy wodoru”, jest miarą liczby obecnych jonów. pH jest ujemnym logarytmem stężenia, więc im niższe pH, tym wyższe stężenie tych jonów i tym bardziej kwaśny roztwór. Z drugiej strony zasady przekazują wodorotlenek (OH-) jony. Gdy roztwór ma przewagę jonów wodorotlenkowych, jego pH wynosi powyżej 7 (punkt neutralny), a roztwór jest alkaliczny. Kwasy i zasady, które zachowują się w ten sposób, są znane jako kwasy i zasady Arrheniusa. Chlorowodór (HCl) jest przykładem kwasu Arrheniusa, a wodorotlenek sodu (NaOH) jest zasadą Arrheniusa.
Kwasy i zasady Arrheniusa łączą się, tworząc sole
Kiedy połączysz kwas Arrheniusa i zasadę w tym samym roztworze, dodatnio naładowane jony hydroniowe łączą się z jonami wodorotlenkowymi, aby wytworzyć wodę, a resztkowe jony łączą się, tworząc sól. Jeśli wszystkie dostępne jony łączą się w ten sposób, roztwór staje się neutralny pod względem pH, co oznacza, że kwas i zasada neutralizują się nawzajem. Najbardziej znanym przykładem jest rozpuszczenie chlorowodoru i wodorotlenku sodu w roztworze z wytworzeniem wolnego sodu (Na+) i chlorek (Cl-) jony. Łączą się, tworząc NaCl lub zwykłą sól kuchenną. Ten proces nazywa się hydrolizą.
Brønsted-Lowry uogólnia reakcję kwasową / zasadową
Para chemików, Johannes Nicolaus Brønsted i Thomas Martin Lowry, niezależnie wprowadzili bardziej uogólnioną koncepcję kwasów i zasad w 1923 roku. W ich teorii kwas jest związkiem, który oddaje proton (H+), podczas gdy zasada jest związkiem, który ją akceptuje. Ta koncepcja rozszerza definicję Arrheniusa, aby uwzględnić reakcje kwasowo-zasadowe, które nie zachodzą w roztworze wodnym. Na przykład, zgodnie z definicją Brønsteda-Lowry'ego, reakcja między amoniakiem i chlorowodorem z wytworzeniem soli chlorku amonu jest reakcją kwasowo-zasadową, która nie obejmuje wymiany jonów hydroniowych lub wodorotlenkowych. Zgodnie z definicją Arrheniusa nie byłby uważany za reakcję kwasowo-zasadową. Reakcje kwasowo-zasadowe Bronsteda-Lowry'ego nie zawsze wytwarzają wodę, ale nadal wytwarzają sole.
Lewis uogólnia jeszcze bardziej
Również w 1923 r. G.N. Lewis z UC Berkeley zmodyfikował definicję kwasów i zasad, aby uwzględnić reakcje, których nie można wyjaśnić za pomocą koncepcji Brønsteda-Lowry'ego. W teorii Lewisa zasady są donorami par elektronów, a kwasy są akceptorami par elektronów. Ta koncepcja pomaga wyjaśnić reakcje zachodzące nie tylko między ciałami stałymi i cieczami, ale także gazami, jako reakcje kwasowo-zasadowe. W tej teorii produktem reakcji może nie być sól. Na przykład reakcja między jonami cynku i amoniakiem powoduje powstanie tetraamino-cynku, jonu złożonego.
Zn2++ 4NH3→4+.