Razlike između izmjena na stranici "Teorije kiselina i baza"

Dodano 818 bajtova ,  prije 6 godina
nema sažetka uređivanja
{{Kiseline i baze-lat}}
'''Teorije kiselina i baza''' predstavljaju skup naučnih [[teorija]] koje opisuju osobine i pomažu u klasifikovanju dve važne klase jedinjenja: [[kiselina]] i [[bazaBaza (hemija)|baza]].<ref name=VogelQuantitative6th>{{VogelQuantitative6th}}</ref>
 
== Lavoazjeova definicija ==
Prvu naučnu definiciju kiseline dao je [[Francuska|francuski]] [[kemijaHemija|hemičar]] [[Antoine Lavoisier|Antoan Lavoazje]] u [[XVIII vekuvek]]u.<ref name="lavoisier_1">Miessler, G.L., Tarr, D. A., "''Inorganic Chemistry''" (1991), pp. 166 – Table of discoveries attributes Antoine Lavoisier as the first to posit a scientific theory in relation to oxyacids.</ref>
 
Lavozjeov pionirski rad na sistematizaciji dotadašnjih hemijskih saznanja obuhvatio je i rad na klasifikaciji jedinjenja i uspostavljanju hemijskih zakonitosti. Međutim, njegova znanja o kiselinama bila su ograničena na do tada poznate kiseline, pretežno jake kiseline sa [[Oksidacija|oksidacionim]] svojstvima, dok struktura [[Halogenovodonične kiseline|halogenovodoničnih kiselina]] u to vreme nije bila poznata. U tom smislu, Lavoazje je dao definiciju kiselina usko povezanu sa njihovim sadržanjem [[kiseonik]]a o sebi. Šta više, naziv koji je on dao kiseoniku potiče od grčke reči „''onaj koji gradi kiseline''“.<ref name=review1940>{{Cite journal|title=Systems of Acids and Bases|last=Hall|first=Norris F.|journal=J. Chem. Educ.|date=March 1940|volume=17|issue=3|doi=10.1021/ed017p124|pages=124-128}}</ref>
 
Otkrićem [[Halogeni elementi|halogenih elemenata]] u [[18. vek|XVIII]] i [[XIX vekuvek]]u, kao i dokaz ser [[HumphryHamfri DavyDejvi|Hamfrija Dejvija]] o odsustvu kiseonika u halogenovodoničnim kiselinama, značilo je ujedno i kraj Lavoazjeove definicije kiselina.
 
== Arenijusova teorija ==
Prvu pravu teoriju kiselina i baza, čija je relevantnost i danas veoma velika, dao je švedski hemičar [[Svante AugustAvgust ArrheniusArenijus|Svante Arenijus]] [[1884]]. godine. Po njoj je:
* '''Arenijusova kiselina''' je svako neutralno jedinjenje koje [[elektrolitskaElektrolitička disocijacija|disocijacijom]] u vodenom rastvoru daje pozitivne [[jon]]e [[vodik|vodonikavodonik]]a i druge negativne jone (negativne jone kiselinskog ostatka).
* '''Arenijusova baza''' je svako neutralno jedinjenje koje [[elektrolitskaElektrolitička disocijacija|disocijacijom]] u vodenom rastvoru daje negativne [[Hidroksidni jon|hidroksidne jone]] i druge pozitivne [[jon]]e (pozitivne jone metala, uslovno).
 
Drugačije rečeno, po njemu, kiselina je svaka supstanca koja povećava koncentraciju H<sup>+</sup> jona u [[otopine|rastvorurastvor]]u, dok je baza supstanca koja povečavapovećava koncentraciju OH<sup>-</sup> jona u rastvoru.
Po njoj:
 
Arenijus je takođe i dao da se reakcijom kiseline i baze u vodenom rastvoru gube kisele/bazne karakteristike istog. Na ovome se zasniva reakcija [[neutralizacijaNeutralizacija (hemija)|neutralizacije]].
'''Arenijusova kiselina''' je svako neutralno jedinjenje koje [[elektrolitska disocijacija|disocijacijom]] u vodenom rastvoru daje pozitivne [[jon]]e [[vodik|vodonika]] i druge negativne jone (negativne jone kiselinskog ostatka).
 
'''Arenijusova baza''' je svako neutralno jedinjenje koje [[elektrolitska disocijacija|disocijacijom]] u vodenom rastvoru daje negativne [[Hidroksidni jon|hidroksidne jone]] i druge pozitivne [[jon]]e (pozitivne jone metala, uslovno).
 
Drugačije rečeno, po njemu, kiselina je svaka supstanca koja povećava koncentraciju H<sup>+</sup> jona u [[otopine|rastvoru]], dok je baza supstanca koja povečava koncentraciju OH<sup>-</sup> jona u rastvoru.
 
Arenijus je takođe i dao da se reakcijom kiseline i baze u vodenom rastvoru gube kisele/bazne karakteristike istog. Na ovome se zasniva reakcija [[neutralizacija|neutralizacije]].
 
Glavni nedostatak teorije je bio što ona isključuje mogućnost postojanja pozitivno ili negativno naelektrisanih jedinjenja kao kiselina/baza. Takođe, iako validna u većini slučajeva, postoje supstance koje ispoljavaju bilo bazni, bilo kiseli karakter iako ne sadrže nijednu od funkcionalnih grupa koje je Arenijus označio kao nosiocima kiselosti odn. baznosti. Primer za to je [[amonijak]], koji se ponaša bazno:
:2H<sub>2</sub>O {{unicode|⇌}} H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + OH<sup>-</sup>
 
== Protolitička teorija (BranštadBrenštad-Lorijeva teorija) ==
Ovu teoriju dali su nezavisno [[1923]]. godine dva naučnika: [[Johan BranštadBrenštad]] i [[Martin Lori]], obojica polazeći od glavnih mana Arenijusove teorije i njene relativne neprimenljivosti van vodenih rastvora. Teorija se zasniva na sposobnosti kiselina da daju [[proton]]e i baza, da iste primaju.
 
Po ovoj teoriji dakle, '''kiseline''' su donori protona a '''baze''' akceptori protona.
 
Branštad-Lorijeva teorija otvorila je mogućnost postojanja jedinjenja koja mogu da reaguju i kao kiseline i kao baze, iako bi po Arenijusovoj teoriji bile klasifikovane ili kao jedne ili kao druge. Među ova jedinjenja, poznata kao [[amfoterno jedinjenje|amfoterna jedinjenja]], spada i [[voda]], koja u vodenom rastvoru[[autoprotoliza|autoprotolizom]] daje i protonima bogat H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> jon, kao i OH<sup>-</sup>, koja prima protone. Takođe, protolitička teorija dala je i objašnjenje za baznu reakciju amonijaka i drugih sličnih jedinjenja. Naime amonijak na [[dušik|azotuazot]]u ima jedan slobodan elektronski par, molekul je [[Hemijska polarnost|polaran]] sa parcijalno negativnim naelektrisanjem na azotu, što sve zajedno čini [[amonijak]] nukleofilnom supstancom koja spremno prima protone gradeći amonijum jon.
 
Kiseline i baze se, po Branštad-Lorijevoj teoriji javljaju u vidu '''konjugovanih parova'''. Po pravili, slaba kiselina daje jaku konjugovanu bazu, i analogno, jaka baza daje slabu konjugovanu kiselinu. Ovo je posebno interesantno kod poliprotičnih kiselina prilikom njihove postupne disocijacije:
 
:H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + H<sub>2</sub>O {{unicode|⇌}} HSO<sub>4</sub><sup>-</sup> + H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>
:(''Napomena: po protolitičkoj teoriji, sve disocijacije, pa i one jakih kiselina, su reverzibilni procesi'') Konjugovani parovi su dakle:
::* H<sub>2</sub>OSO<sub>4</sub> (ujaka ovom slučaju, slaba bazakiselina) i HHSO<sub>34</sub>O<sup>+-</sup> (njena jakaslaba konjugovana kiselinabaza)
:Konjugovani parovi su dakle:
::* H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>O (jakau kiselinaovom slučaju, slaba baza) i HSOH<sub>43</sub>O<sup>-+</sup> (njena slabajaka konjugovana bazakiselina)
::H<sub>2</sub>O (u ovom slučaju, slaba baza) i H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> (njena jaka konjugovana kiselina)
 
:H<sub>2</sub>PHO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O {{unicode|⇌}} HPHO<sub>3</sub><sup>-</sup> + H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>
:HPHO<sub>3</sub><sup>-</sup> + H<sub>2</sub>O {{unicode|⇌}} PHO<sub>3</sub><sup>2-</sup> + H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>
::Ponašanje H<sub>2</sub>PHO<sub>3</sub> i PHO<sub>3</sub><sup>2-</sup> biće dakle, slabo kiselo, dok se HPHO<sub>3</sub><sup>-</sup> ponaša kao jaka baza
 
== Luisova teorija ==
Po Luisu, '''kiseline''' su dakle akceptori, a '''baze''' donori elektronskog para.
 
Naime, Luis objašnjava ovo time da kiselina reaguje sa bazom preko jedne prazne [[Atomska orbitala|orbitale]] pri čemu se formira [[koordinaciono kovalentna veza]], gde koordinirani kompleks ima stabilnu [[Molekulska orbitala|molekulsku orbitalu]] sa elektronima baze i orbitalom kiseline. Ova najšira definicija je u svakodnevnoj primeni u neorganskoj hemiji nepraktična, jer Branštad-Lorijeva teorija daje daleko praktičnije a opet dovoljno precizno objašnjenje. Ipak, Luisova teorija ima poseban značaj u kompleksnijim reakcijama gde se mehanizmi mnogih organskih reakcija objašnjavaju upravo preko Luisovih [[luisove kiselineLuisova i bazekiselina|kiselina]] i [[LuisovaLuisove bazakiseline i baze|baza]] kao [[katalizator]]a reakcije.
 
== Izvori ==
{{reflist|2}}
 
== Spoljašnje veze ==
{{Commonscat|Acid-base reactions}}
* [http://www.anaesthesiamcq.com/AcidBaseBook/ABindex.php Acid-base Physiology: an on-line text]
* [http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/Acids_Bases.html John W. Kimball's online Biology book section of acid and bases.]
 
[[Kategorija:KemijaHemija kiselina i baza]]
1.513.355

izmjena