The teori asid dan bes adalah berdasarkan konsep yang diberikan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1776, yang telah pengetahuan asid kuat, termasuk nitrik dan sulfurik yang terhad. Lavoisier mendakwa bahawa keasidan suatu bahan bergantung pada berapa banyak oksigen yang dikandungnya, kerana dia tidak mengetahui komposisi sebenar hidrogen halida dan asid kuat lain.
Teori ini diambil sebagai definisi sebenar asid selama beberapa dekad, walaupun para saintis seperti Berzelius dan von Liebig membuat pengubahsuaian dan mencadangkan penglihatan lain, tetapi tidak sampai Arrhenius ia mula dilihat dengan lebih jelas bagaimana asid dan basa berfungsi.
Thomas Martin Lowry, salah seorang ahli teori asid dan asas
Mengikuti Arrhenius, ahli fizikokimia Brönsted dan Lowry secara bebas mengembangkan teori mereka sendiri, sehingga Lewis datang untuk mengusulkan versi yang lebih baik dan lebih tepat.
Kumpulan teori ini digunakan hingga ke hari ini dan dikatakan sebagai teori yang membantu membentuk termodinamik kimia moden.
Teori Arrhenius
Teori Arrhenius adalah definisi moden mengenai asid dan basa, dan ia dikemukakan oleh ahli fizikokimia dengan nama yang sama pada tahun 1884. Ia menyatakan bahawa suatu zat dikenali sebagai asid ketika ia membentuk ion hidrogen dengan larut dalam air.
Iaitu, asid meningkatkan kepekatan ion H + dalam larutan berair. Ini dapat ditunjukkan dengan contoh pemisahan asid hidroklorik (HCl) di dalam air:
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
Menurut Arrhenius, basa adalah zat-zat yang melepaskan ion hidroksida ketika mereka berpisah di dalam air; iaitu, ia meningkatkan kepekatan OH - ion dalam larutan akueus. Contoh asas Arrhenius adalah larutan natrium hidroksida di dalam air:
NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)
Teori ini juga menyatakan bahawa, dengan demikian, tidak ada ion H + , tetapi bahawa nomenklatur ini digunakan untuk menunjukkan ion hidronium (H 3 O + ) dan bahawa ini disebut sebagai ion hidrogen.
Konsep kealkalian dan keasidan hanya dijelaskan kerana kepekatan ion hidroksida dan hidrogen masing-masing, dan jenis asid dan basa lain (versi lemahnya) tidak dijelaskan.
Teori Brönsted dan Lowry
Johannes Nicolaus Bronsted
Teori ini dikembangkan secara bebas oleh dua fizikokimia pada tahun 1923, yang pertama di Denmark dan yang kedua di England. Mereka berdua mempunyai visi yang sama: Teori Arrhenius terbatas (kerana sepenuhnya bergantung pada adanya larutan berair) dan tidak menentukan dengan tepat apa itu asid dan basa.
Atas sebab ini, ahli kimia bekerja di sekitar ion hidrogen dan membuat tuntutan mereka: asid adalah bahan yang melepaskan atau menyumbangkan proton, sementara basa adalah bahan yang menerima proton tersebut.
Mereka menggunakan contoh untuk menunjukkan teori mereka, yang melibatkan reaksi keseimbangan. Dia mendakwa bahawa setiap asid mempunyai asas konjugatnya, dan setiap asid tersebut juga mempunyai asid konjugatnya, seperti ini:
HA + B ↔ A - + HB +
Contohnya, seperti reaksi:
CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H 3 O +
Pada reaksi sebelumnya, asid asetik (CH 3 COOH) adalah asid kerana menyumbangkan proton ke air (H 2 O), sehingga menjadi asas konjugatnya, ion asetat (CH 3 COO - ). Sebaliknya, air adalah asas kerana menerima proton daripada asid asetik dan menjadi asid konjugasi, ion hidronium (H 3 O + ).
Reaksi terbalik ini juga merupakan tindak balas asid-basa, kerana asid konjugasi menjadi asid dan asas konjugasi menjadi basa, melalui pemberian dan penerimaan proton dengan cara yang sama.
Kelebihan teori ini berbanding Arrhenius adalah bahawa ia tidak memerlukan asid untuk berpisah untuk menyumbang asid dan basa.
Teori Lewis
Ahli fizik Gilbert Lewis mula mempelajari definisi baru asid dan basa pada tahun 1923, tahun yang sama dengan Brönsted dan Lowry menawarkan teori mereka sendiri mengenai bahan-bahan ini.
Cadangan ini, yang diterbitkan pada tahun 1938, mempunyai kelebihan bahawa keperluan hidrogen (atau proton) dikeluarkan dari definisi.
Dia sendiri telah mengatakan, sehubungan dengan teori pendahulunya, bahawa "membatasi definisi asid kepada bahan yang mengandung hidrogen sama seperti membatasi agen pengoksidaan kepada yang mengandung oksigen."
Secara umum, teori ini mendefinisikan asas sebagai zat yang dapat menyumbangkan sepasang elektron, dan asid sebagai bahan yang dapat menerima pasangan ini.
Lebih tepat lagi, ia menyatakan bahawa pangkalan Lewis adalah satu yang memiliki sepasang elektron, yang tidak terikat pada intinya dan dapat disumbangkan, dan asid Lewis adalah yang dapat menerima sepasang elektron bebas. Walau bagaimanapun, definisi asid Lewis longgar dan bergantung kepada ciri-ciri lain.
Contohnya ialah tindak balas antara trimethylborane (Me 3 B) - yang bertindak sebagai asid Lewis kerana mempunyai kemampuan untuk menerima sepasang elektron - dan ammonia (NH 3 ), yang dapat menyumbangkan pasangan elektron bebasnya.
Me 3 B +: NH 3 → Me 3 B: NH 3
Kelebihan besar teori Lewis adalah cara di mana ia melengkapkan model reaksi redoks: teori menunjukkan bahawa asid bertindak balas dengan asas untuk berkongsi pasangan elektron, tanpa mengubah nombor pengoksidaan mana-mana atom.
Satu lagi kelebihan teori ini adalah bahawa ia membolehkan kita untuk menerangkan tingkah laku molekul seperti boron trifluoride (BF 3 ) dan silikon tetrafluorida (SIF 4 ), yang tidak mempunyai kehadiran H + atau OH - ion , seperti yang dikehendaki oleh teori sebelumnya.
Rujukan
- Britannica, E. d. (sf). Ensiklopedia Britannica. Diperolehi dari britannica.com
- Brønsted - Teori asas Asid Lowry. (sf). Wikipedia. Diperolehi dari en.wikipedia.org
- Clark, J. (2002). Teori asid dan basa. Diperolehi dari chemguide.co.uk