Ako model Brönsted-Lowry dopĺňa model Arrhenius?

Brönsted a Lowry doplnili model Arrhenius rozširujúce koncepcie kyslých látok a základných látok

Čo sú modely Brönsted-Lowry a Arrhenius?

Arrheniusov model aj Brönsted Lowry opisujú dva druhy veľmi dôležitých látok: kyseliny a základne. Obidve sa zúčastňujú na biologických procesoch a sú súčasťou užitočných liekov a zlúčenín.

Kyseliny majú charakteristickú kyslú chuť, zatiaľ čo základne sa cítia mydlá na dotyk. Po dlhú dobu boli tieto zmyslové rozdiely tie, ktoré ich pomohli rozlíšiť, až kým švédsky chemik Svante Arrhenius (1859-1927) na konci 19. storočia kvantitatívne nezaviedol rozlíšenie.

V modeli Arrhenius-Base Arrhenius uvádza, že látka je:

• Kyselina, Ak uvoľníte protóny (vodíkové ióny h⁺) alebo hydronio h ióny₃Ani⁺ Vo vodnom roztoku.
• Základňa, Pri výrobe hydroxidových iónov (OH^-), tiež vo vodnom roztoku.

Táto definícia je obmedzená iba na vodné roztoky. Preto nevysvetľuje, ako sa iné látky správajú aj ako kyseliny alebo bázy, a to aj bez toho, aby boli rozpustené vo vode alebo neobsahujú vodíkové alebo hydroxidové ióny.

Preto dvaja chemici, jeden dánčania, menom Johannes Brönsted (1879-1949) a ďalší angličtina, Thomas Lowry (1874-1936), nezávisle rozšírili definície Arrheniusa, aby zahrnuli prípady, ktoré sa tým neuvažujú.

Podľa novej teórie je definícia kyselín a základov nasledovná:

• Kyselina Je to akýkoľvek chemický druh, ktorý poskytuje protóny (vodíkové ióny H⁺) k inej látke.
• Základňa, Chemické druhy, ktoré akceptujú protóny (vodíkové ióny h⁺) z inej látky.

Bikarbonát sódy je základňa a ocot, kyselina. Pri reagovaní sa vyrábajú bubliny oxidu uhličitého, soľ a octanu soľ a voda a voda. Zdroj: Wikimedia Commons

Arrheniusov model

Svante Arrhenius vo svojej dizertačnej práci rozpracoval teóriu o Elektrolytická disociácia. Podľa toho existujú látky, ktoré vykazujú elektrickú vodivosť, keď sú vo vodnom roztoku, to znamená, že vedú elektrinu.

Môže vám slúžiť: kyseliny a základne v každodennom živote: reakcie, použitia, príklady

Tieto látky sú elektrolyty. Príkladom je bežná soľ alebo chlorid sodný, rozpustený vo vode, ktorý produkuje ión (chemické druhy s čistým zaťažením) v roztoku.

V prípade chloridu sodného vo vode je zodpovedajúca reakcia:

NaCl → NA⁺ + Cl^-

Podobne pre bázu, ako je hydroxid sodný NaOH, vo vodnom roztoku, elektrolytická disociácia je:

NaOH → NA⁺ + Oh^-

A pre kyselinu, tiež vo vodnom roztoku, ako je kyselina HCl chlorovodíková, máte:

HCL → CL^- + H⁺

Správanie elektrolytov vo vodnom roztoku viedlo Arrhenius na klasifikáciu látok ako kyseliny, ktoré sa po rozpustení vo vode, uvoľňovaní protónov a ako základne, do ktorých ióny uvoľňujú OH^-. Preto sa nazývajú kyseliny a základne arrhenius.

Výhoda tejto teórie je odhalená v neutralizačných reakciách, v ktorých sa kombinuje kyselina a bázická báza. V tomto procese charakteristické ióny každého typu látky zmiznú, h⁺ V kyselinách a OH^- V základniach, ktoré produkujú vodu.

Napríklad zmes vodného roztoku kyseliny chlorovodíkovej HCl s hydroxidom sodným NaOH je typickým príkladom neutralizačnej reakcie:

HCl + NaOH → NaCl + H₂Ani

Reakcia medzi kyselinou a bázovým základom produkuje soľ viac vody, vzniknutú reakciou medzi H iónmi⁺ a oh^-.

Obmedzenia modelu Arrhenius

Model Arrhenius bol inovatívny pre to, že bol prvý, ktorý ponúkol kvantitatívnu definíciu kyseliny a základne.

Môže vám slúžiť: fyzické zmeny

Predtým by sa rozlišoval medzi jedným typom látky pomocou zmyslov: ak je látka horká, napríklad citrónová šťava alebo ocot, je to kyselina; Ak je klzká alebo mydla, je to základňa.

Arrhenius preukázal, že kyseliny obsahujú vodík, ktorý pri rozpúšťaní vo vode zvyšuje koncentráciu vodíkových iónov alebo čistých vodných protónov. Na druhej strane, rozpustením základne sa koncentrácia OH iónov zvyšuje^-.

Model však má dôležité obmedzenia:

-Koncept kyseliny a bázy sa aplikuje iba vo vodných roztokoch, ale je známe, že existujú aj iné látky, ktoré sa môžu správať ako jedna alebo druhá, dokonca aj v neprítomnosti vody.

-Existujú kyseliny, ktoré neobsahujú vodík (napríklad CO₂ A tak₃) a bázy bez hydroxidových iónov (napríklad amoniak).

-V praxi, vodíkové ióny alebo protóny, pozitívne načítané, nezostávajú v roztoku voľné. Elektricky priťahujú molekuly vody, ktoré sú polárne a spôsobujú hydrónske ióny₃Ani⁺.

Model Brönsted-Lowry

Arrheniusove obmedzenia na báze kyslej bázy boli potrebné na rozšírenie konceptov. Preto do roku 1923 Johannes Brönsted a Thomas Lowry nezávisle a takmer súčasne súhlasili s tým, že kyselina alebo základný charakter látky je daný jej schopnosťou podať alebo akceptovať protóny.

Týmto spôsobom neutralizačné reakcie jednoducho pozostávajú z prenosu protónov medzi kyselinou a bázou. Prvý je schopný darovať protóny a druhý je pripravený ich prijať.

Schematicky by bola neutralizačná reakcia taká:

Kyselina₁ + Základňa₂ → Kyselina₂ + Základňa₁

Brönsted-Lowry kyseliny a základy

Pri porovnaní definície kyseliny danej v každom modeli sa dospelo k záveru, že kyseliny Arrhenius sú tiež Brönsted-Lowry Accips. Ale bude si pamätať, že existujú látky, ako je amoniak, ktoré sa rozpustia vo vode, správajú sa ako základňa, dokonca aj bez toho, aby mali hydroxidové ióny.

Môže vám slúžiť: Merkúrový hydroxid: Štruktúra, vlastnosti, použitie, riziká

S definíciou Brönsted-Lowry sa vysvetľuje základné správanie amoniaku vo vode, pretože molekula NH amoniaku₃ Prijať ión h⁺ vody, a to sa správa ako kyselina Brönsted-Lowry Accip.

Reakcia amoniaku a vody vo vodnom roztoku je:

NH₃ + H₂Alebo ⇔ nh₄⁺ + Oh^-

Dvojitá šípka znamená, že reakcia je reverzibilná.

Týmto spôsobom model Brönsted-Lowry dopĺňa model Arrhenius, vrátane prípadov, ktoré pôvodne neuvažovali.

Amfotentné látky

Voda sa správa ako kyselina Brönsted-Lowryho, keď reaguje s roztokom amoniaku, ale je tiež schopná správať sa ako základ Brönsted-Lowry, ako v ďalšej reakcii, medzi kyselinou chlorovodíkovou a vodou:

HCl + H₂O → h₃Ani⁺ + Cl^-

Ak má látka dvojité správanie, to znamená, môže byť kyslá alebo báza podľa zlúčeniny, s ktorou reaguje, nazýva sa ju nazýva Amfothera.

Ďalšími amfotentnými látkami, okrem vody, sú ión a aminokyseliny hydrogenuhličitan a aminokyseliny.

Odkazy

1. Kyseliny a základy. Zdroj: FQ.IESPM.je.
2. Atkins, str. (2007). Princípy chémie. Tretí. Vydanie. PAN -AMERICKÝ ZDROJE.
3. Chang, R. (2013). Chémia. 11 VA. Vydanie. McGraw Hill.
4. Khanská akadémia. Bronsted-Lowry kyseliny a základne.
5. Ripoll, e. Kyseliny a základy. Projekt Descartes. Zdroj: ProjectodesCartes.orgán.