תיאוריות בסיס ארניוס, ברונסטד-לורי ולואיס

תורת ארניוס:

בהתבסס על הניסויים שלו במוליכות חשמלית בתקשורת מימית, כימי, פיזיקלי ומתמטי Svante אוגוסט Arrhenius השוודי (1859-1927) הציע, בשנת 1884, את המושגים הבאים להגדרת חומצות ו בסיסים:

אז באופן כללי, יש לנו:

ה⁺ + H₂O → H₃או⁺

דוגמאות:

HCl + H₂O → H₃או⁺+ קל^-
HNO₃+ H₂O → H₃או⁺ + לא₃^-
ה₂רק₄+ 2H₂O → 2H₃או⁺ מערכת הפעלה +₄^2-

דוגמאות:

NaOH → Na ⁺ + אה^-
Ca (OH)₂ → Ca₂⁺ + 2 אוה^-

תיאוריית ברונסטד-לורי:

באופן עצמאי, יוהנס ניקולאוס ברונסטד הדני (1879-1947) ותומאס מרטין לורי האנגלי (1874-1936), הציע באותה השנה תיאוריה נוספת של חומצות בסיס המכונה "תיאוריית ברונסטד-לורי", האומרת כי הבא:

במקרה זה, יון המימן נחשב לפרוטון. זה נראה בתגובה הבאה, שבה חומצה הידרוציאנית תורמת פרוטון למים, ולכן משמשת בסיס:

HCN + H₂O → CN^- + H₃או⁺

תגובה זו הפיכה, כאשר יון ההידרוניום (H₃או⁺) יכול לתרום פרוטון ליון ה- CN^-. לפיכך, יון ההידרוניום (H₃או⁺) משמש כחומצה ו- CN^- כבסיס.

CN^- + H₃או⁺→ HCN + H₂או

תורת לואיס:

תיאוריה זו נוצרה על ידי הכימאי האמריקני גילברט ניוטון לואיס (1875-1946) ואומרת את הדברים הבאים:

אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)

תיאוריה זו מציגה מושג חדש, מקיפה יותר, אך אינה פוסלת את תיאוריית ברונסטד-לורי. שכן כל חומצת לואיס היא חומצה ברונסטד, ולכן כל בסיס לואיס הוא בסיס ברונסטד. הסיבה לכך היא שפרוטון מקבל אלקטרונים, כלומר חומצת לואיס יכולה לחבר זוג אלקטרונים בודד בבסיס לואיס.

עבור לואיס, תגובת חומצה-בסיס מורכבת מהיווצרות קשר קוולנטי מתואם יציב יותר. לכן כאשר בסיס לואיס תורם זוג אלקטרונים לבסיס לואיס, שניהם יוצרים a לתאם קשר קוולנטי, בו שני האלקטרונים מגיעים מאחד האטומים, כמו בדוגמה לִגעוֹת:

במקרה זה, אמוניה משמשת כבסיס לואיס וברונסטד, מכיוון שהיא תורמת את שני האלקטרונים שלה לפרוטון ולכן היא מקלט הפרוטון. בנוסף נוצר קשר קוולנטי בין מימן (הפרוטון) לאמוניה.

מים הם חומצת לואיס וחומצה ברונסטד, שכן הם תורמים את הפרוטון ומקבלים אלקטרונים, שימו לב כיצד לחמצן בהידרוקסיד שנוצר ממים יש זוג אלקטרונים נוסף.

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
צוות בית הספר בברזיל.

האם תרצה להתייחס לטקסט זה בבית ספר או בעבודה אקדמית? תראה:

FOGAÇA, ג'ניפר רושה ורגס. "תיאוריות בסיס חומצה של ארנהיוס, ברונסטד-לורי ולואיס"; בית ספר ברזיל. אפשר להשיג ב: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/teorias-acidobase-arrheniusbronstedlowry-lewis.htm. גישה אליו ב -28 ביוני 2021.