تعريف الحمض والقاعدة حسب برونشتد

كتابة: شيرين السيد آخر تحديث: 03 أبريل 2021 , 02:31

مفهوم الحمض والقاعدة حسب نظرية برونشتد

نطرية برونشتد تسمى أيضاً بنظرية برونستيد لوري وهي نظرية تفاعل القاعدة الحمضية ، قدمها يوهانس نيكولاس برونستيد (الكيميائي الدنماركي) وتوماس مارتن لوري (الكيميائي الإنجليزي) في عام 1923 ، وفقًا للنظرية ، يتفاعل الحمض والقاعدة مع بعضها البعض وعن طريق تبادل حمض البروتون ، تشكل قاعدتها المترافقة وتشكل القاعدة حمضها المترافق ، ونظرية برونستيد-لوري هي نسخة موسعة من نظرية أرهينيوس للقاعدة الحمضية ، ووفقا لنظرية أرينيوس، في محلول مائي ، وحامض يزيد من تركيز H + الأيونات وقاعدة يزيد من تركيز OH – الأيونات ، وكانت حدود نظرية أرهينيوس هي أنها تحدد تفاعل الحمض والقاعدة فقط في الوسط المائب ، ووفقًا لنظرية Bronsted-Lowry ، فإن الحمض مادة تتبرع بأيون H + أو بروتون وتشكل قاعدتها المترافقة والقاعدة عبارة عن مادة تقبل أيون H + أو بروتون وتشكل حمضها المترافق.[1]

تعريف حمض برونستيد لوري

كانت هناك تعاريف مختلفة اقترحها علماء مختلفون ، ومع ذلك كان هناك اثنان من العلماء الذين اقترحوا بشكل مستقل نظرية حول تعريف الأحماض والقواعد ، نشر يوهانس نيكولاس برونستد وتوماس مارتن لوري ، نظرية حول كيفية تصرف الحلول الحمضية والأساسية ، ووفقا لبرونستيد ولوري ، الأحماض هي الحلول التي تبرع البروتونات و القواعد والحلول التي تقبل البروتونات ، توصل هؤلاء العلماء إلى هذه النظرية بشكل مستقل ونسبي في نفس الوقت ، لذلك فإن النظرية ملحقة بها كلا الاسمين: نظرية برونستيد-لوري للأحماض والقواعد ، وحمض برونستيد لوري هو الحل الذي تتبرع البروتونات ، وكما هو معروف متبرع البروتون ، حيث تتبرع بالبروتونات على شكل أيون الهيدروجين (H +).

ويتم تعزيز ذلك من خلال تعريف الحمض ، وهو محلول به فائض من أيونات الهيدروجين (H +) ، و قاعدة برونستيد لوري ، هو الحل الذي يقبل البروتونات ، وكما هو معروف ومتقبل البروتون ، وحمض برونستيد لوري ، يجب أن يحتوي بشكل عام على أيون هيدروجين يمكنه التخلي عنه ، عندما يتخلى الحمض عن أيون الهيدروجين ، الذي له شحنة تساوي موجب واحد (+1) ، تقل شحنة الحمض بمقدار موجب واحد (+1).[2]

قوة الحمض ونظرية برونستيد لوري

يحتوي كل حمض برونستيد لوري على قاعدة مترافقة ، كما تظهر معادلة تفكك الحمض ، وعندما نقول أن الحمض هو حمض قوي ، فإننا نعني أن لديه ميلًا قويًا لنقل البروتون ، وعلى العكس من ذلك ، بمجرد أن يفقد حمض قوي البروتون ، فهو الآن القاعدة المترافقة ، وإذا كان الحمض الذي أدى إلى ظهوره يفقد بسهولة بروتونه ( أي أن الحمض قوي) ، فإن القاعدة المترافقة هي بالضرورة قاعدة ضعيفة ، يظهر القليل من الميل لإصلاح الحمض القوي عن طريق قبول البروتون ، وعلاقة القوة المتبادلة هذه هي ببساطة نتيجة لتعريف برونشتيد ونظرتها للأحماض والقواعد الموجودة كأزواج مترافقة.

لكن القول بأن الحمض هو حمض قوي يعني في الواقع المقارنة مع الأحماض الأخرى ، إذا كان لحمض معين أن يعمل كحمض ، يجب أن يكون هناك قاعدة ، والقاعدة المترافقة لحمض مختلف – لقبول البروتون ، إذا كان HA حمض أقوى من HB ، فإن HA لديه ميل أقوى للتبرع بالبروتون من HB ، بسبب علاقة القوة المتبادلة بين أي حمض برونستيد لوري وقاعدته المترافقة ، A – هي قاعدة أضعف من B –  ، وهذا يعني أنه في تفاعل القاعدة الحمضية الكامل ، كلما كان حمض HA أقوى والقاعدة الأقوى B -سوف يتحول إلى حمض أضعف HB والقاعدة الأضعف A –  ، وبمعنى آخر ، في تفاعل يتضمن زوجين مترافقين ، فإن التوازن سيفضل الحمض الأضعف والقاعدة الأضعف.[3]

الحمض المرافق والقاعدة المرافقة

هنا يتخلى حمض HA في نظرية برونستيد لوري ، عن أيون الهيدروجين الخاص به أو يتبرع به ، وتقبل قاعدة Bronsted-Lowry ، B ، أيون الهيدروجين ، نتيجة لذلك ، عندما يلتصق أيون الهيدروجين بالقاعدة ، تكتسب القاعدة شحنة موجبة ، كما يتضح من الشحنة الموجبة في جانب المنتجات ، HB + ، في جانب المنتجات ، ترى أيضًا أنه بعد فقدان أيون الهيدروجين ، يكون A- بمفرده وله شحنة سالبة لأنه تبرع بأيون الهيدروجين الخاص به ، على السهم المزدوج بين المواد المتفاعلة والمنتجات هو ما نسميه علامة التوازن ، وهو ما يعني أنه من الممكن للتفاعل تحدث إلى الأمام وإلى الوراء.

في هذا التفاعل ، نرى أن نواتج تفاعل الحمض القاعدي هي حمض مترافق وقاعدة مترافقة ، A الحمض المرافق هو المادة التي يتم إنتاجها بعد تقبل قاعدة البروتون ، عندما يحدث هذا ، تزداد شحنته بمقدار +1 ، و القاعدة المترافقة ، من ناحية أخرى ، أنتجت بعد حمض تتبرع البروتون ، عند حدوث ذلك ، تقل شحنتها بمقدار +1. A الزوج الحمضي القاعدي المتقارن هو مجموعة من اثنين من المواد ، حيث واحد يختلف المضمون عن مادة أخرى من بروتون واحد أو ذرة الهيدروجين ، في هذا التفاعل ، تكون أزواج قاعدة الحمض المتقارن هي: HA / A- و B / HB + ، ويمكنك أن تعرف أي مادة هي حمض برونستيد لوري عن طريق حساب أيون الهيدروجين لكل مادة في التفاعل الكيميائي ، وإذا فقدت مادة ما أيون الهيدروجين ، فهي عبارة عن حمض برونستيد لوري.

نظرية أرهينيوس للأحماض والقواعد

تنص نظرية أرهينيوس عل الآتي:

  • الأحماض هي مواد تنتج أيونات الهيدروجين في المحلول.
  • القواعد على أنها المواد التي تنتج من خلالها أيونات الهيدروكسيد في المحلول .
  • يحدث التعادل بسبب تفاعل أيونات الهيدروجين وأيونات الهيدروكسيد لإنتاج الماء.

العلاقة بين نظرية برونستيد لوري ونظرية أرهينيوس

  • لا تتعارض نظرية برونستيد لوري مع نظرية أرهينيوس بأي شكل من الأشكال وتضيف إليها فقط.
  • لا تزال أيونات الهيدروكسيد قواعد لأنها تقبل أيونات الهيدروجين من الأحماض وتشكل الماء.
  • ينتج الحمض أيونات الهيدروجين في المحلول لأنه يتفاعل مع جزيئات الماء عن طريق إعطاء بروتون لها.
  • عندما يذوب غاز كلوريد الهيدروجين في الماء لإنتاج حمض الهيدروكلوريك ، يعطي جزيء كلوريد الهيدروجين بروتون (أيون الهيدروجين) إلى جزيء ماء.
  • تتشكل الرابطة التساهمية (التساهمية dative) بين أحد الأزواج المنفردة على الأكسجين والهيدروجين من حمض الهيدروكلوريك. يتم إنتاج أيونات الهيدروكسونيوم H 3 O + .
  •  عندما يتفاعل حمض في محلول مع قاعدة ، فإن أيون الهيدروكسونيوم يعمل بالفعل مثل الحمض. على سبيل المثال ، يتم نقل البروتون من أيون الهيدروكسونيوم إلى أيون الهيدروكسيد لتكوين الماء.
  • إظهار الإلكترونات مع استبعاد الإلكترونات الداخلية: فمن المهم أن تدرك أنه عندما تتحدث عن أيونات الهيدروجين في المحلول ، H + (aq) ، فإن ما تتحدث عنه في الواقع هو أيونات الهيدروكسونيوم

نظرية لويس للأحماض والقواعد

تمتد هذه النظرية إلى ما هو أبعد من الأشياء التي تفكر فيها عادة على أنها أحماض وقواعد ، تنص النظرية على الآتي:

  • الحمض هو متقبل زوج الإلكترون.
  • القاعدة هي مانح زوج إلكترون.[4]
الوسوم

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق