Protolytická teória kyselín a zásadJe na pokraji dvoch vied - fyziky a chémie. S jeho pomocou sú popísané vlastnosti a povaha všetkých zásad a kyselín. Vedci ich rozdelia do dvoch tried látok, ktoré vzájomne pôsobia.
Protolytická teória kyselín a zásadpomáha riešiť dôležitý problém: predpovedať, ktoré produkty sa vytvárajú v dôsledku ich vzájomného pôsobenia a ako bude táto reakcia pokračovať. Odborníci na tento účel uplatňujú kvantitatívne a kvalitatívne vlastnosti kyseliny a zásady.
Existuje však niekoľko teóriírôzne interpretujú, čo sú kyseliny a zásady. Hodnotia svoje ďalšie charakteristiky rôznymi spôsobmi. Nakoniec to záleží na tom, aký bude výsledok reakcie.
Protolytická teória kyselín a zásad je extrémne vysokápopulárne, keď potrebujete vedieť, ako interagujú v prírode. Je široko používaný v priemyselnej praxi a vo vedeckej oblasti. Teoretické vedomosti o dôsledkoch interakcie báz a kyselín určujú tvorbu koncepčných systémov chémie, ovplyvňujú všetky druhy teoretických konceptov takmer vo všetkých chemických disciplínach.
Protolytická teória kyselín a zásadodkazuje na jednu zo základných chémie. Vedci po prvýkrát vypracovali kľúčové koncepcie už v 17. storočí. Zároveň sa ich obsah potom zmenil a mnohokrát bol revidovaný.
Veril anglický chemik zo 17. storočia Robert Boyleže kyseliny sú telá, ktorých atómy majú ostré výčnelky, a bázami sú póry. Preto sa podľa jeho myšlienok celá neutralizačná reakcia redukuje na skutočnosť, že výčnelky kyseliny prenikajú do pórov báz.
Prvýkrát bola navrhnutá teória kyselín a zásadFrancúzska farmaceutka Nicola Lemeryová. V roku 1675 vydal chemický kurz, v ktorom podrobne opísal chemické a fyzikálne vlastnosti látok na základe ich tvaru a štruktúry. Lemery si predstavovali, že kyseliny majú ostré hroty, ktoré spôsobujú nepríjemné pocity na pokožke. Pokrýval bázy zásadami, čo naznačuje, že ich štruktúra je pórovitá. Výsledkom je vytvorenie neutrálnych solí.
Už v 18. storočí ďalší Francúzprírodný vedec Antaun Lavoisier spájal vlastnosti kyselín s prítomnosťou atómov kyslíka v ich zložení. Túto hypotézu preukázalo zlyhanie potom, ako anglický chemik Humphrey Davy a jeho francúzsky kolega Joseph Louis Gay-Lussac objavili množstvo kyselín, ktoré vôbec neobsahovali kyslík. Medzi nimi boli halogenovodíky alebo kyseliny kyanovodíkové. V tomto prípade sa zistilo veľké množstvo zlúčenín obsahujúcich kyslík, ktoré nemali vlastnosti kyselín.
Pojem protolytickej teórie kyselín aZáklady sa výrazne zmenili v 19. storočí. Chemici začali považovať kyseliny za látky, ktoré sú schopné interakcie s kovmi a uvoľňujú vodík. K takým záverom prišiel nemecký vedec Justus von Liebig v roku 1839. On je považovaný za jedného zo zakladateľov agrochémie a organickej chémie.
Súbežne s ním švédsky mineralológ Jens JakobBerzelius sformuloval myšlienku, že negatívne oxidy nekovov by sa mali klasifikovať ako kyseliny, zatiaľ čo oxidy s kladným nábojom sú zásady. To pomohlo vysvetliť základné vlastnosti kyselín a zásad. Preto Švéd považoval kyslosť a zásaditosť za funkčnú vlastnosť zlúčenín. Bol to on, kto sa prvýkrát na svete pokúsil predpovedať konečnú silu uvažovaných látok.
Hlavné ustanovenia protolytickej teórie kyselína dôvody boli formulované po prepustení diela ďalšej švédskej chemičky Svante Augustus Arrhenius. V roku 1887 zovšeobecnil teóriu disociácie elektriny. Potom sa objavila skutočná príležitosť opísať vlastnosti kyselín a zásad na základe produktov ionizácie elektrolytov. A vďaka príspevku rusko-nemeckého chemika Wilhelma Friedricha Ostwalda bola táto teória tiež formulovaná pre slabé elektrolyty.
V 20. Storočí americkí vedci Cady, Franklin aKraus odôvodnil teóriu systémov rozpúšťadiel. Začalo sa uplatňovať na ustanovenia Arrnius a Ostwald a na všetky ostatné rozpúšťadlá, ktoré sa mohli samovoľne disociovať.
Dnes je to pretolytická teória kyselínplne formulovali Dane Johannes Nikolaus Bronsted a Američan Gilbert Newton Lewis, ktorý tiež študoval jadrovú fyziku a termodynamiku.
Podľa Liebigovej vodíkovej teórie je kyselina látka schopná reagovať s kovmi za vzniku vodíka. Liebig zároveň pojem „základ“ vôbec nezaviedol.
V dôsledku reakcie vzniká vodík a soľ.Pri interakcii so silnými kyselinami kovy reagujú. Dnes sa táto teória používa iba na predpovedanie interakcií látok obsahujúcich vodík s kovmi v rozpúšťadlách.
Pochopenie toho, čo je protolitickéteória kyselín a zásad Arrhenius - Ostwald, poznamenávame, že v ňom sú všetky látky, ktoré vo vodnom roztoku tvoria vodíkové katióny, považované za kyseliny. V tomto prípade sa za zásady považujú iba tie látky, pomocou ktorých sa vo vodnom roztoku získa kovový alebo amónny katión.
Pri reakcii vzniká voda a soľ.Závislosť sa pozoruje, keď silné kyseliny interagujú so silnými zásadami. Na základe tejto teórie bolo možné podložiť delenie elektrolytov a bola zavedená aj definícia hodnoty pH, ktorá platí pre zásadité médiá. Používa sa tiež pri hydrolýze solí a zásad obsahujúcich soli. Avšak stále menej. Ide o to, že to vyžaduje ťažkopádne výpočty. Zatiaľ čo teória protónov je oveľa jednoduchšia.
Protolytická teória kyselín a zásadBronsted - Lowry sa prvýkrát objavil v roku 1923. Bronsted a Lowry to formulovali nezávisle. Vedci spojili koncepty kyselín a zásad do jedného celku.
Podľa nich kyseliny súmolekuly alebo ióny, ktoré pri reakcii pôsobia ako darcovia protónov. Základom sú zároveň iba tie molekuly alebo ióny, ktoré sú schopné pripojiť protóny. V tejto teórii dostali kyseliny a zásady definíciu protolitov. Aký to má zmysel?
Protolytická teória kyselín a zásad v chémiisa redukuje na prenos protónu z kyseliny na zásadu. Okrem toho sa v tejto dobe kyselina, ktorá stratila protón, sama zmení na zásadu. A už k sebe môže prichytiť nový protón. Báza sa v tomto čase stáva kyselinou a tvorí protonizovanú časticu.
Preto v akejkoľvek interakcii zvažovanýchlátky zahrnujú dva páry zásad a kyselín. Bronsted ich nazýva konjugovanými. Toto sú hlavné ustanovenia, ktoré nám umožňujú formulovať protolytickú teóriu kyselín a zásad. V tomto prípade protolytické reakcie prebiehajú dvoma spôsobmi, pretože akákoľvek látka, v závislosti od podmienok, môže byť kyslá aj zásaditá.
Neskôr Bronsted vyvinul teóriu acidobázickej katalýzy a Lowry pracoval na optickej aktivite organických zlúčenín.
Teória solvových systémov sa objavila s rozvojom myšlienok,nominovali Arrhenius a Ostwald. Najčastejšie sa používa pri reakciách s protickými rozpúšťadlami. Navrhli to traja Američania - Cady, Franklin a Kraus.
Podľa tejto hypotézy je všetko založené naiónové rozpúšťadlo. Má schopnosť rozložiť sa na jednotlivé ióny v neprítomnosti rozpúšťadla. V tomto prípade katión a anión. V tomto prípade je prvým lítium -ión a druhým je lítium -ión. Protické rozpúšťadlo použité v reakcii je schopné prenášať protón z akejkoľvek neutrálnej kvapalnej molekuly na inú. V dôsledku toho sa vytvorí rovnaké množstvo aniónov a katiónov.
Produktom tejto reakcie je rozpúšťadlo a soľ.
Táto teória sa používa na predpovedanie reakciímedzi kyselinami a zásadami v akomkoľvek rozpúšťadle. Tieto procesy je tiež možné riadiť rozpúšťadlom. Teória podrobne popisuje vlastnosti látok, ktoré neobsahujú kyslík a vodík.
V chémii existuje pojem „Lewisova kyselina“.Je to ión alebo molekula, ktorá má orbitaly voľných elektrónov, do ktorých môže prijímať elektrónové páry. Pozoruhodným príkladom sú protóny - ióny vodíka, ako aj ióny určitých kovov, niektoré soli a látky.
Ak v Lewisovej kyseline nie je vodík, nazýva sa to aprotický.
Najobecnejšiu teóriu kyselín a zásad v roku 1939 sformuloval sovietsky chemik Michail Usanovič.
Je založená na myšlienke, že akékoľvekinterakcia medzi kyselinou a zásadou povedie k reakcii tvorby soli. Kyselina je teda definovaná ako častica, ktorá zo seba odstraňuje katióny vrátane protónov a tiež k sebe na ne prichytáva anióny a predovšetkým elektróny.
Častica je zároveň základom,ktorý má schopnosť pripojiť k sebe protón alebo akýkoľvek iný katión. Ale môže tiež darovať elektrón alebo anión. Zásadný rozdiel od Lewisovej teórie spočíva v tom, že definície „zásady“ a „kyseliny“ nie sú založené na štruktúre ich elektrónového obalu, ale na znaku náboja ich častice.
Zároveň sú v Usanovichovej teórii nedostatky.Hlavnými sú veľké množstvo zovšeobecnení a fuzzy formulácií základných pojmov. Táto teória navyše neumožňuje kvantitatívne predpovede dôsledkov interakcie kyselín a zásad.
