Теорії кислотної основи Арреніуса, Бренстеда-Лоурі та Льюїса

* Теорія Арренія:

На основі його експериментів з електропровідністю у водних середовищах, хімічних, фізичних та математичних Швед Сванте Август Арреніус (1859-1927) запропонував у 1884 р. Наступні поняття для визначення кислот і бази:

Отже, загалом ми маємо:

H⁺ + H₂O → H₃О⁺

Приклади:

HCl + H₂O → H₃О⁺+ Кл^-
HNO₃+ H₂O → H₃О⁺ + НІ₃^-
H₂ТІЛЬКИ₄+ 2Н₂O → 2H₃О⁺ + ОС₄^2-

Приклади:

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

* Теорія Бренстеда-Лоурі:

Незалежно від цього, датчанин Йоганнес Ніколаус Бренстед (1879-1947) та англійський Томас Мартін Лоурі (1874-1936), запропонував того ж року ще одну кислотно-лужну теорію, відому як теорія Бренстеда-Лоурі, яка говорить, що Наступне:

У цьому випадку іон водню вважається протоном. Це видно з наступної реакції, коли синильна кислота віддає протон у воду, який, отже, діє як основа:

HCN + H₂O → CN^- + H₃О⁺

Ця реакція є оборотною з іоном гідронію (H₃О⁺) може віддавати протон іону CN^-. Таким чином, іон гідронію (H₃О⁺) діє як кислота і CN^- як основа.

CN^- + H₃О⁺→ HCN + H₂О

* Теорія Льюїса:

Ця теорія була створена американським хіміком Гілбертом Ньютоном Льюїсом (1875-1946) і говорить наступне:

Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)

Ця теорія вводить нову концепцію, є більш вичерпною, але не робить теорію Бренстеда-Лоурі недійсною. Бо кожна кислота Льюїса є кислотою Бренстеда, а отже кожна основа Льюїса є основою Бренстеда. Це пов’язано з тим, що протон отримує електрони, тобто кислота Льюїса може приєднатися до самотньої пари електронів в основі Льюїса.

Для Льюїса кислотно-лужна реакція складається з утворення більш стабільного координованого ковалентного зв’язку. Отже, коли основа Льюїса віддає пару електронів на базу Льюїса, вони обидва утворюють координатний ковалентний зв’язок, в якому обидва електрони походять від одного з атомів, як у прикладі нижче:

У цьому випадку аміак діє як основа Льюїса і Бренстеда, оскільки він віддає свої два електрони протону і, отже, є приймачем протона. Крім того, між воднем (протоном) та аміаком утворився ковалентний зв’язок.

Вода - це кислота Льюїса та кислота Бренстеда, оскільки вона віддає протон і отримує електрони, зауважте, як кисень у гідроксиді, що утворюється з води, має зайву пару електронів.

Дженніфер Фогача
Закінчив хімію
Шкільна команда Бразилії.

Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:

FOGAÇA, Дженніфер Роша Варгас. "Теорії кислотної основи Арреніуса, Бренстеда-Лоурі та Льюїса"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/teorias-acidobase-arrheniusbronstedlowry-lewis.htm. Доступ 28 червня 2021 року.