Teoria protolítica de ácidos e basesestá à beira de duas ciências ao mesmo tempo - física e química. Ele descreve as propriedades e a natureza de todas as bases e ácidos. Os cientistas os dividem em duas classes de substâncias que interagem entre si.
Teoria protolítica de ácidos e basesajuda a resolver um problema importante: prever quais produtos são formados como resultado de sua interação e como essa reação ocorrerá. Para isso, os especialistas aplicam as características quantitativas e qualitativas do ácido e da base.
Ao mesmo tempo, existem várias teorias queinterpretar diferentemente o que são ácidos e bases. Eles também avaliam suas outras características de forma diferente. Em última análise, depende de qual será o resultado da reação.
A teoria protolítica de ácidos e bases é extremamentepopular para aprender como eles interagem na natureza. É amplamente utilizado na prática industrial e no campo científico. O conhecimento teórico sobre as consequências da interação de bases e ácidos determina a formação de sistemas conceituais da química, influencia todos os tipos de conceitos teóricos em quase todas as disciplinas químicas.
Teoria protolítica de ácidos e basespertence a um dos fundamentos da química. Os conceitos-chave foram formulados pela primeira vez por cientistas no século XVII. Além disso, seu conteúdo foi posteriormente alterado e revisado muitas vezes.
O químico inglês do século 17, Robert Boyle, acreditavaque os ácidos são corpos, cujos átomos têm saliências agudas e as bases são seus poros. Portanto, para ele, toda a reação de neutralização se reduz ao fato de as saliências do ácido penetrarem nos poros das bases.
Pela primeira vez, a teoria de ácidos e bases foi proposta porFarmacêutico francês Nicola Lemery. Em 1675 ele publicou seu "Curso de Química", no qual descreveu em detalhes as propriedades químicas e físicas das substâncias com base em sua forma e estrutura. Lemery imaginou que os ácidos possuem espinhos pontiagudos, o que causava sensações desagradáveis na pele. Ele batizou as bases álcalis, sugerindo que sua estrutura é porosa. Como resultado, são formados sais neutros.
Já no século 18, outro francêso naturalista Antown Lavoisier relacionou as propriedades dos ácidos com a presença de átomos de oxigênio em sua composição. Essa hipótese se mostrou insustentável depois que o químico inglês Humphrey Davy e seu colega francês Joseph Louis Gay-Lussac identificaram uma série de ácidos que não continham oxigênio. Entre eles estavam haletos de hidrogênio ou ácidos cianídricos. Ao mesmo tempo, foi encontrado um grande número de compostos contendo oxigênio que não possuíam as propriedades dos ácidos.
O conceito de teoria protolítica de ácidos eos motivos mudaram significativamente no século XIX. Os químicos começaram a considerar os ácidos apenas como aquelas substâncias capazes de interagir com os metais e liberar hidrogênio. Essas são as conclusões a que chegou o cientista alemão Justus von Liebig em 1839. É ele que é considerado um dos fundadores da agroquímica e da química orgânica.
Paralelamente a ele, o mineralogista sueco Jens JakobBerzelius formulou a ideia de que os óxidos negativos de não metais devem ser atribuídos aos ácidos, enquanto os óxidos com carga positiva são bases. Isso ajudou a explicar as propriedades básicas dos ácidos e bases. Por isso, o sueco considerava a acidez e a basicidade como propriedade funcional dos compostos. Foi ele quem, pela primeira vez no mundo, fez uma tentativa de prever a força final das substâncias que estamos considerando.
As principais disposições da teoria protolítica dos ácidose os fundamentos foram formulados após a publicação dos trabalhos de outro químico sueco Svante August Arrhenius. Em 1887, ele generalizou a teoria da dissociação da eletricidade. Depois disso, surgiu uma oportunidade real de descrever as propriedades de ácidos e bases a partir dos produtos da ionização eletrolítica. E graças à contribuição do químico russo-alemão Wilhelm Friedrich Ostwald, a teoria foi formulada para eletrólitos fracos.
No século 20, os cientistas americanos Cady, Franklin eKraus fundamentou a teoria dos sistemas solv. Ele começou a ser aplicado tanto às posições de Arrunius e Ostwald, quanto a todos os outros solventes que podiam se dissociar.
Hoje, a teoria protolítica dos ácidos é a maistotalmente formulado pelo dinamarquês Johannes Nikolaus Bronsted e pelo americano Gilbert Newton Lewis, que também estudou física nuclear e termodinâmica.
De acordo com a teoria do hidrogênio de Liebig, o ácido é uma substância capaz de reagir com metais para formar hidrogênio. Ao mesmo tempo, Liebig não introduziu o conceito de "fundação" de forma alguma.
O hidrogênio e o sal são formados como resultado da reação.Ao interagir com ácidos fortes, os metais reagem. Hoje, a teoria é usada apenas para prever as interações de substâncias contendo hidrogênio com metais em solventes.
Entendendo o que o protolíticoteoria dos ácidos e bases de Arrhenius-Ostwald, notamos que nela todas as substâncias que formam cátions de hidrogênio em solução aquosa são consideradas ácidos. Neste caso, apenas aquelas substâncias com as quais um metal ou cátion de amônio é obtido em uma solução aquosa são consideradas bases.
A reação produz água e sal.A dependência é observada quando ácidos fortes interagem com bases fortes. Com base nessa teoria, foi possível comprovar a divisão dos eletrólitos, e também foi introduzida a definição do valor de pH, que se aplica aos meios alcalinos. É também utilizado na hidrólise de sais e bases contendo sais. No entanto, cada vez menos. A questão é que isso requer cálculos complicados. Considerando que a teoria do próton é muito mais simples.
Teoria protolítica de ácidos e basesBronsted - Lowry apareceu pela primeira vez em 1923. Bronsted e Lowry o formularam independentemente. Os cientistas combinaram os conceitos de ácidos e bases em um único todo.
De acordo com eles, os ácidos sãomoléculas ou íons que atuam como doadores de prótons na reação. Ao mesmo tempo, apenas as moléculas ou íons que são capazes de anexar prótons são bases. Nessa teoria, ácidos e bases receberam a definição de protólitos. Qual é o ponto?
Teoria protolítica de ácidos e bases em químicaé reduzido à transferência de um próton do ácido para a base. Além disso, neste momento, o ácido, tendo perdido um próton, transforma-se ele mesmo em uma base. E já pode anexar um novo próton a si mesmo. A base neste momento torna-se um ácido, formando uma partícula protonada.
Portanto, em qualquer interação do consideradoNós, substâncias, envolvemos dois pares de bases e ácidos. Bronsted os chama de conjugados. Estas são as principais disposições que nos permitem formular a teoria protolítica de ácidos e bases. Nesse caso, as reações protolíticas ocorrem de duas maneiras, pois qualquer substância, dependendo das condições, pode ser tanto ácida quanto básica.
Posteriormente, Bronsted desenvolveu a teoria da catálise ácido-básica e Lowry trabalhou na atividade óptica de compostos orgânicos.
A teoria dos solvossistemas surgiu com o desenvolvimento de ideias,nomeado por Arrhenius e Ostwald. É mais frequentemente usado em reações com solventes próticos. Foi proposto por três americanos - Cady, Franklin e Kraus.
De acordo com esta hipótese, tudo é baseado emsolvente iônico. Ele tem a capacidade de se decompor em íons individuais na ausência de um solvente. Nesse caso, o cátion e o ânion. Nesse caso, o primeiro é um íon de lítio e o segundo é um íon de lítio. O solvente prótico usado na reação é capaz de transferir um próton de qualquer molécula líquida neutra para outra. Como resultado, uma quantidade igual de ânions e cátions é formada.
O produto desta reação é um solvente e um sal.
Esta teoria é usada para prever reaçõesentre ácidos e bases em qualquer solvente. Também é possível controlar esses processos com um solvente. A teoria descreve em detalhes as propriedades das substâncias que não contêm oxigênio e hidrogênio.
Na química, existe o conceito de "ácido de Lewis".É um íon ou molécula que possui orbitais de elétrons livres, aos quais pode receber pares de elétrons. Um exemplo notável são os prótons - íons de hidrogênio, bem como íons de certos metais, alguns sais e substâncias.
Se não houver hidrogênio no ácido de Lewis, ele é chamado de aprótico.
A teoria mais geral de ácidos e bases em 1939 foi formulada pelo químico soviético Mikhail Usanovich.
É baseado na ideia de que qualquera interação entre ácido e base levará a uma reação de formação de sal. Assim, um ácido é definido como uma partícula que remove cátions de si mesma, incluindo prótons, e também anexa ânions e, em primeiro lugar, elétrons a si mesma em vez de anexá-los.
Ao mesmo tempo, a partícula é a base,que tem a capacidade de anexar um próton ou qualquer outro cátion a si mesmo. Mas também pode doar um elétron ou ânion. A diferença fundamental da teoria de Lewis é que as definições de "base" e "ácido" baseiam-se não na estrutura de sua camada de elétrons, mas no sinal da carga de sua partícula.
Ao mesmo tempo, existem falhas na teoria de Usanovich.Os principais são um grande número de generalizações e formulações difusas de conceitos básicos. Além disso, esta teoria não permite previsões quantitativas das consequências da interação de ácidos e bases.
