Bronsted Lowry teorija kiselina i baza

Brønsted-Lowryjeva teorija o bazi kiselina (ili Bronsted Lowry teorija) identificira jake i slabe kiseline i baze temeljene na tome prihvaća li ili daruje vrsta protoni ili H⁺. Prema teoriji, kiselina i baza reagiraju jedni s drugima, uzrokujući da kiselina tvori svoju konjugirana baza a baza da tvori svoju konjugirana kiselina izmjenom protona. Teoriju su samostalno predložili Johannes Nicolaus Brønsted i Thomas Martin Lowry 1923. godine.

U osnovi, Brønsted-Lowryjeva teorija o bazi kiselina je opći oblik Arrenijeva teorija kiselina i baza. Prema Arrheniusovoj teoriji, Arrenijeva kiselina je ona koja može povećati vodikov ion (H⁺) koncentracija u vodenoj otopini, dok je Arrhenius baza vrsta koja može povećati hidroksidni ion (OH^-) koncentracija u vodi. Arrenijeva teorija je ograničena jer identificira samo kiselo-bazne reakcije u vodi. Bronsted-Lowryova teorija je više uključiva definicija sposobna opisati ponašanje kisele baze u širem rasponu uvjeta. Bez obzira na otapalo, reakcija Bronsted-Lowryjeve kiseline-baze događa se svaki put kad se proton prenosi iz jednog reaktanta u drugi.

Ključni odvodi: Brønsted-Lowry acid-acid base

• Bronsted-Lowryeva kiselina kemijska je vrsta koja može donirati kton protona ili vodika.
• Baza Bronsted-Lowry je kemijska vrsta sposobna prihvatiti protone. Drugim riječima, to je vrsta koja ima usamljeni par elektrona dostupan za vezanje na H⁺.
• Nakon što Bronsted-Lowryeva kiselina donira proton, tvore njenu konjugiranu bazu. Konjugirana kiselina Bronsted-Lowryjeve baze formira se kad prihvati proton. Konjugirani kiselinsko-bazni par ima istu molekularnu formulu kao izvorni par kiselina-baza, osim što kiselina ima još jedan H⁺ u usporedbi s konjugiranom bazom.
• Jake kiseline i baze definiraju se kao spojevi koji u potpunosti ioniziraju u vodi ili vodenoj otopini. Slabe kiseline i baze samo se djelomično disociraju.
• Prema ovoj teoriji, voda je amfoterna i može djelovati i kao Bronsted-Lowryjeva kiselina i Bronsted-Lowry baza.

Za razliku od Arrheniusove kiseline i baze, Bronsted-Lowry kiselina-baza parova mogu se formirati bez a reakcija u vodenoj otopini. Na primjer, amonijak i klorovodik mogu reagirati tako da formiraju kruti amonijev klorid prema sljedećoj reakciji:

NH₃(g) + HCl (g) → NH₄Cl (i)

U ovoj reakciji, Bronsted-Lowryeva kiselina je HCl jer daje NH (proton) vodik₃, baza Bronsted-Lowry. Jer se reakcija ne odvija u vodi i zato što niti jedan reaktant ne formira H⁺ ili OH^-, prema Arrheniusovoj definiciji to ne bi bila kiselinsko-bazna reakcija.

Za reakciju klorovodične kiseline i vode, lako je identificirati konjugirane parove kiselina-baza:

HCl (vod) + H₂O (l) → H₃O⁺ + Cl^-(Aq)

Klorovodična kiselina je Bronsted-Lowry kiselina, dok je voda Bronsted-Lowry baza. Konjugirana baza za klorovodičnu kiselinu je kloridni ion, dok je konjugirana kiselina za vodu ioni hidronije.

Kad ga se upita da li da li kemijska reakcija uključuje jake kiseline ili baze ili slabe, pomaže u pregledu strelice između reaktanata i produkata. Jaka kiselina ili baza u potpunosti se disociraju na njene ione, ne ostavljajući neovisne ione nakon završetka reakcije. Strelica obično pokazuje s lijeva na desno.

S druge strane, slabe kiseline i baze se potpuno ne razdvajaju, tako da reakcijska strelica pokazuje i lijevo i desno. To ukazuje da je uspostavljena dinamička ravnoteža u kojoj slaba kiselina ili baza i njezin disocirani oblik ostaju prisutni u otopini.

Primjer ako je disocijacija octene kiseline slabe kiseline u obliku hidronijevih iona i acetatnih iona u vodi:

CH₃COOH (aq) + H₂O (l) ⇌H₃O⁺(aq) + CH₃GUGUTATI^-(Aq)

U praksi će se od vas možda tražiti da napišete reakciju, a ne da vam je data. Dobro je zapamtiti kratko popis jakih kiselina i jake baze. Ostale vrste sposobne za prijenos protona su slabe kiseline i lužine.

Neki spojevi mogu djelovati kao slaba kiselina ili kao slaba baza, ovisno o situaciji. Primjer je hidrogenfosfat, HPO₄^2-, koji mogu djelovati kao kiselina ili baza u vodi. Kada su moguće različite reakcije, konstante ravnoteže i pH koriste se za određivanje načina na koji će se reakcija odvijati.