Протолитна теория на Брьонстед – Лаури
Следващ етап в развитието на представите за киселини и основи е протолитната (протонната) теория на Брьонстед-Лаури (1923). И при нея киселините се разглеждат като вещества, способни да освобождават водородни катиони (протони), но представите за основите се променят съществено — те се разглеждат като вещества, способни да приемат протони. В понятието киселина съгласно теорията на Брьонстед-Лаури се включват всички киселини, разглеждани като такива и от теорията на Арениус, докато представите за основите са значително разширени.
Като киселини се разглеждат напр. НN03, NН4+, HPO , НCOOH, HСO
НNO3 → Н+ + NO3¯ ; NH4+ H+ + NH
HPO H+ + PO ; HCOOH H+ + HCOO‾
HCO H++ CO
Основи са: OH ¯, NH3, HCO3¯, HCOO¯, HPO .
OH ¯ + Н+ H2O ; NH3 + H + NH
HCO3¯ + Н+ Н2 CO3 ; HCOO¯ + H+ HCOOH
HPO + H + H2 PO4
Вижда се, че и в двата случая частицата, която се обменя (отдава или присъединява), е протонът. Следователно той играе решаваща роля при изясняване на киселинно-основните свойства на веществата. Киселините са протонодонори, а основите -протоноакцептори. Те се означават обшо като протолити, а равновесията, в които участват, се наричат протолитни. Самият процес е протолиза.Вещества, като НСОֿ3 , HPO4²ֿ и др., които могат да се проявяват и като киселини, и като основи, се наричат амфолити. В теорията па Брьонстед-Лаури киселините и основите не се разглеждат независимо едни от други, както е при теорията на Арениус. Съгласно протолитната теория всяка киселина освен протона съдържа част (компонент), която представлява основа и се нарича спрегната основа на киселината. Ако киселината се означи най-общо с НА,
НА Н+ + Аֿ ,
където Аֿ е спрегнатата основа на киселината НА. По аналогичен начин се обобщава, че на всяка основа съответства спрегната киселина. Взаимодействието между една киселина и основа може да се представи в следния най-общ вид:
киселина (1) + основа (2) основа (1) + киселина (2)
Теорията на Брьонстед-Лаури не разглежда последното взаимодействие като спонтанен процес, както е при Арениус. За да се прояви едно вещество като киселина, е необходимо то да взаимодейства с друго вещество, което да има по-голям афинитет към протона, за да го откъсне от киселината, да го притъкми към себе си и следователно да се прояви като основа. Горното взаимодействие се характеризира с равновесна константа, която в случая се нарича протолизна (Кр) и се представя с израза:
_ _
С основа (1) С киселина (2)
( 1 ) Кр = --------------------------------------------
__ __
С киселина (1) С основа (2)
Компонентите киселина (1) и основа (1) съставят една киселинно-основна двойка, а киселина (2) и основа (2) - съответно друга. Киселинно-основните реакции се осъществяват при взаимодействието на една киселина с друга основа или обратно.
Сподели с приятели: |