Protolytische Theorie von Säuren und Bronsted-Lowry-Basen

Protolytische Theorie von Säuren und Basensteht am Rande zweier Wissenschaften gleichzeitig: Physik und Chemie. Mit seiner Hilfe werden die Eigenschaften und die Art aller Basen und Säuren beschrieben. Wissenschaftler sind in zwei Klassen von Substanzen unterteilt, die miteinander interagieren.

Das Problem der Theorie

Protolytische Theorie von Säuren und Basenhilft, ein wichtiges Problem zu lösen: Vorhersagen, welche Produkte als Ergebnis ihrer Interaktion entstehen und wie diese Reaktion ablaufen wird. Um dies zu tun, wenden Experten quantitative und qualitative Eigenschaften von Säure und Base an.

Es gibt mehrere Theorien, dieunterschiedlich interpretiert was Säuren und Basen sind. Auf unterschiedliche Weise bewerten sie ihre anderen Eigenschaften. Letztendlich kommt es darauf an, was das Ergebnis der Reaktion sein wird.

Konzeptionelle chemische Systeme

Die protolytische Theorie von Säuren und Basen ist extremist beliebt, wenn Sie herausfinden müssen, wie sie in der Natur interagieren. Es ist in der industriellen Praxis und im wissenschaftlichen Bereich weit verbreitet. Theoretische Kenntnisse über die Folgen der Wechselwirkung von Basen und Säuren bestimmen die Bildung begrifflicher Systeme der Chemie, betreffen alle möglichen theoretischen Konzepte in praktisch allen chemischen Disziplinen.

Evolution des Wissens über die Wechselwirkungen von Säuren und Basen

Protolytische Theorie von Säuren und Basenbezieht sich auf eine der Grundlagen in der Chemie. Schlüsselkonzepte wurden erstmals im 17. Jahrhundert von Wissenschaftlern formuliert. Gleichzeitig hat sich ihr Inhalt danach mehrfach verändert und überarbeitet.

Ein englischer Chemiker des siebzehnten Jahrhunderts, Robert Boyle,dass die Säuren die Körper sind, deren Atome scharfe Vorsprünge haben, und die Basen ihre Poren sind. Daher wird seiner Meinung nach die gesamte Neutralisationsreaktion auf die Tatsache reduziert, dass die sauren Vorsprünge in die Poren der Basen eindringen.

Zum ersten Mal wurde die Theorie der Säuren und Basen vorgeschlagender französische Apotheker Nicola Lemeri. 1675 veröffentlichte er den "Chemistry Course", in dem er die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Substanzen anhand ihrer Form und Struktur detailliert beschreibt. Lemery stellte sich vor, dass Säuren scharfe Stacheln haben, aufgrund derer Beschwerden auf der Haut auftreten. Er taufte die Basen mit Alkalien, was darauf hindeutet, dass ihre Struktur porös ist. Als Ergebnis werden neutrale Salze gebildet.

Bereits im 18. Jahrhundert ein anderer FranzoseDer Naturforscher Antnaun Lavoisier hat die Eigenschaften von Säuren auf die Gegenwart von Sauerstoffatomen in ihrer Zusammensetzung bezogen. Diese Hypothese wurde durch ihr Versagen bewiesen, als ein englischer Chemiker, Humphry Davy und sein französisches Gegenstück, Joseph Louis Gay-Lussac, eine Anzahl von Säuren identifizierten, die überhaupt keinen Sauerstoff enthielten. Unter ihnen waren halogenierter Wasserstoff oder Cyanwasserstoff. Gleichzeitig wurde eine große Anzahl von sauerstoffhaltigen Verbindungen gefunden, die nicht die Eigenschaften von Säuren besaßen.

Zeitgenössische Darstellungen

Das Konzept der protolytischen Theorie von Säuren undGründe geändert im XIX Jahrhundert. Chemiker begannen, nur solche Substanzen als Säuren zu betrachten, die mit Metallen wechselwirken und Wasserstoff freisetzen können. Zu diesen Schlussfolgerungen kam der deutsche Wissenschaftler Justus von Liebig 1839. Er ist einer der Begründer der Agrochemie und organischen Chemie.

Parallel zu ihm der schwedische Minerologe Jens JacobBerzelius formulierte die Idee, dass die Säuren den negativen Oxiden von Nichtmetallen zugeordnet werden sollten, während Oxide mit einer positiven Ladung die Basen sind. Dies half, die grundlegenden Eigenschaften von Säuren und Basen zu erklären. Deshalb werden die Säure und Basizität der Schweden als funktionelle Eigenschaft der Verbindungen betrachtet. Er war es, der zum ersten Mal in der Welt versuchte, die ultimative Stärke der Substanzen vorherzusagen, die wir in Betracht ziehen.

Die wichtigsten Bestimmungen der protolytischen Theorie der Säurenund die Gründe wurden nach der Arbeit eines anderen schwedischen Chemikers Svante August Arrhenius formuliert. 1887 fasste er die Theorie der Dissoziation von Elektrizität zusammen. Danach gab es eine echte Gelegenheit, die Eigenschaften von Säuren und Basen basierend auf den Produkten der Ionisierung von Elektrolyten zu beschreiben. Und dank des Beitrags des russisch-deutschen Chemikers Wilhelm Friedrich Ostwald wurde die Theorie für schwache Elektrolyte formuliert.

Im zwanzigsten Jahrhundert, die amerikanischen Wissenschaftler Cady, Franklin undKraus rechtfertigte die Theorie der Solvosysteme. Es begann sich sowohl auf die Bestimmungen von Arrunius und Ostwald als auch auf alle anderen Lösungsmittel anzuwenden, die sich selbst assoziieren konnten.

Heute ist die Protolytsäuretheorie am meistenvollständig formuliert von dem Dänen Johannes Nikolaus Brønsted und dem Amerikaner Gilbert Newton Lewis, der sich auch mit Kernphysik und Thermodynamik befasste.

Liebigs Theorie

Nach Liebigs Wasserstofftheorie ist die Säure eine Substanz, die in der Lage ist, mit Metallen zu reagieren, was zur Bildung von Wasserstoff führt. In diesem Fall hat das Konzept der "Stiftung" Liebig überhaupt nicht eingeführt.

Als Folge der Reaktion entstehen Wasserstoff und Salz. Bei Reaktion mit starken Säuren zeigt sich die Reaktion in Metallen. Heute wird die Theorie nur zur Vorhersage der Wechselwirkung von wasserstoffhaltigen Substanzen mit Metallen in Lösungsmitteln verwendet.

Die Arrhenius-Ostwald-Theorie

Verstehen, was der Protolytiker istTheorie der Säuren und Basen Arrhenius - Ostwald, stellen wir fest, dass darin alle Substanzen als Säuren betrachtet werden, die in der wässrigen Lösung Wasserstoffkationen bilden. In diesem Fall werden nur Substanzen als Basen angesehen, mit denen ein Metall- oder Ammoniumkation in wässriger Lösung erhalten wird.

Als Ergebnis der Reaktion werden Wasser und Salz gebildet. Eine Abhängigkeit wird beobachtet, wenn starke Säuren mit starken Basen wechselwirken. Auf der Grundlage dieser Theorie konnte die Trennung der Elektrolyte begründet werden, und auch die Bestimmung des Wasserstoffindex, der auf alkalische Medien ausgedehnt wurde, wurde eingeführt. Es wird auch bei der Hydrolyse von Salzen und Basen, die Salze enthalten, verwendet. Allerdings weniger oft. Der Punkt ist, dass dies mühsame Berechnungen erfordert. Während die Protonentheorie viel einfacher ist.

Die Bronsted-Lowry-Theorie

Protolytische Theorie von Säuren und BasenBrönsted - Lowry erschien erstmals 1923. Brönsted und Lowry formulierten es unabhängig voneinander. Wissenschaftler haben die Konzepte von Säuren und Basen in einem einzigen Ganzen vereint.

Nach ihren Vorstellungen sind SäurenMoleküle oder Ionen, die bei der Reaktion als Protonendonatoren wirken. Gleichzeitig sind die Basen nur solche Moleküle oder Ionen, die Protonen binden können. In dieser Theorie wurden Säuren und Basen als Protolyte bestimmt. Was ist das Wesentliche?

Protolytische Theorie von Säuren und Basen in der Chemiereduziert auf die Übertragung eines Protons von der Säure auf die Base. Und zu dieser Zeit wird die Säure, die das Proton verloren hat, selbst zur Basis. Und sie kann sich bereits ein neues Proton hinzufügen. Die Base wird zu dieser Zeit sauer und bildet ein protoniertes Partikel.

Daher in jeder Interaktion derZwei Substanzen von Basen und Säuren sind an diesen Substanzen beteiligt. Brönsted nennt sie konjugiert. Dies sind die wichtigsten Bestimmungen, die es erlauben, eine protolytische Theorie von Säuren und Basen zu formulieren. Protolytische Reaktionen laufen in diesem Fall auf zwei Arten ab, da jede Substanz, abhängig von den Bedingungen, sowohl Säure als auch Base sein kann.

Später entwickelte Brönsted die Theorie der Säure-Base-Katalyse, und Lowry arbeitete an der optischen Aktivität organischer Verbindungen.

Theorie der Solvosysteme

Die Theorie der Solvosysteme erschien in der Entwicklung von Ideen,vorgeschlagen von Arrhenius und Ostwald. Meistens wird es in Reaktionen mit Protonenlösungsmitteln verwendet. Sie bot drei Amerikaner an - Cady, Franklin und Kraus.

Nach dieser Hypothese liegt das Herzstück von allemionisches Lösungsmittel. Es hat die Fähigkeit, sich in Abwesenheit eines Lösungsmittels in einzelne Ionen aufzulösen. In diesem Fall ist das Kation und Anion. Das erste ist das Lithiumion und das zweite ist das Lithiumion. Das Protonenlösungsmittel, das in der Reaktion verwendet wird, kann ein Proton von jedem neutralen flüssigen Molekül zu einem anderen übertragen. Als Ergebnis wird eine gleiche Menge an Anionen und Kationen gebildet.

Das Produkt dieser Reaktion ist Lösungsmittel und Salz.

Diese Theorie wird verwendet, um die Reaktionen vorherzusagenzwischen Säuren und Basen in beliebigen Lösungsmitteln. Es ist auch möglich, diese Prozesse mit einem Lösungsmittel zu steuern. Die Theorie beschreibt ausführlich die Eigenschaften von Stoffen, die keinen Sauerstoff und Wasserstoff enthalten.

Die Lewis-Theorie

Die Theorie von Lewis wurde 1923 formuliert. Es basierte auf den damals verfügbaren elektronischen Darstellungen in der Wissenschaft. Mit ihrer Hilfe war es möglich, die Definition von Base und Säure maximal zu erweitern.

In der Chemie gibt es das Konzept der "Lewis-Säure". Es ist ein Ion oder Molekül, das freie Elektronenorbitale besitzt, an die elektronische Paare ankoppeln können. Ein anschauliches Beispiel sind Protonen - Wasserstoffionen sowie Ionen bestimmter Metalle, einiger Salze und Substanzen.

Wenn in der Lewis-Säure kein Wasserstoff vorhanden ist, spricht man von aprotisch.

Theorie von Usanowitsch

Die allgemeinste Theorie von Säuren und Basen wurde 1939 vom sowjetischen Chemiker Michail Usanowitsch formuliert.

Es basiert auf der Vorstellung, dass irgendwelchedie Wechselwirkung zwischen der Säure und der Base wird zu einer Salzbildungsreaktion führen. Somit ist die Säure als ein Teilchen definiert, das Kationen von sich selbst trennt, einschließlich Protonen, und fügt auch Anionen und vor allem Elektronen zu sich selbst hinzu.

Zur gleichen Zeit ist die Basis ein Teilchen,welches die Fähigkeit hat, ein Proton oder irgendein anderes Kation an sich selbst anzubringen. Es kann aber auch ein Elektron oder Anion abgeben. Der grundlegende Unterschied zur Lewis-Theorie besteht darin, dass die Basis der Definitionen von "Base" und "Acid" nicht die Struktur ihrer elektronischen Hülle ist, sondern das Zeichen der Ladung ihrer Partikel.

In der Theorie von Usanovich gibt es jedoch Mängel. Die wichtigsten von ihnen - eine große Anzahl von Verallgemeinerungen und unscharfe Formulierung der grundlegenden Konzepte. Darüber hinaus erlaubt uns diese Theorie keine quantitativen Vorhersagen über die Folgen der Wechselwirkung von Säuren und Basen.

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