КИСЛОТИ Й ОСНОВИ
1. Визначення кислот і основ
1.2. Теорія Бренстеда
Багато речовин утворюють кислі або лужні розчини, але не відповідають наведеним визначенням кислот і лугів.
Приклад. Розчин амоній хлориду має кислу реакцію, а розчин натрій ацетату – лужну.
У зв’язку з цим Йоганн Бренстед і Томас Лоурі сформулювали в 1923 р. нове визначення кислот і основ.
Кислота може віддавати протони, а основа приймати протони. Кислота є донором протонів, а основа – акцептором протонів.
Приклад. При дисоціації гідроген хлориду
Молекула гідроген хлориду відщеплює протон, тобто є кислотою, а молекула води приймає протон і є, таким чином, основою. За рахунок приєднання протона до молекули води утворюється іон гідроксонію (оксонію).
Приклад. Амоніак реагує з водою, утворюючи лужний розчин.
Молекула амоніаку приймає протон, виступаючи в ролі основи. Молекула води віддає протон, тому в даному випадку є кислотою. За рахунок приєднання протона до молекули амоніаку утворюється іон амонію.
Обидва приклади показують, що молекули
Яка частинка в кислотно-основній реакції є кислотою чи основою, залежить від того, який з двох реагентів має більшу здатність віддавати протони чи приймати їх.
Запам’ятайте: поняття “кислота” і “основа” характеризують функцію, а не речовину.
На відміну від попередніх визначень, згідно визначення Бренстеда, реакція утворення кислоти й основи може відбуватися і без участі води.
Приклад. Хлоридна кислота реагує з амоніаком, утворюючи амоній хлорид.
Молекула гідроген хлориду віддає протон, виступами таким чином кислотою, а молекула амоніаку приймає протон, тому є основою.
У реакції з відповідної пари кислоти й основи завжди виникає нова пара: кислота та основа. Обидві сторони відображають хімічну рівновагу.
Узагальнення теорії Бренстеда:
– реакція утворення кислоти й основи є перенесенням протонів. Перехід протонів від кислоти до основи називають протеолізом;
– частинки, зв’язані між собою переходом протона, називають сполученими парами кислота-основа.
Процес протолізу, в якому сильніша кислота переносить протон на сильнішу основу, веде до протолітичної рівноваги.
Запам’ятайте: протолітична рівновага завжди зміщується в бік утворення слабшої кислоти або основи.
Приклад. При утворенні хлоридної кислоти молекула гідроген хлориду є сильнішою кислотою відносно іона гідроксонію, а молекула води є сильнішою основою відносно гідроген хлориду. Тому рівновага зміщена вправо.