酸と塩基は、どこにでもある一般的な溶液です。水を除いて、私たちが日常生活で遭遇するほとんどすべての液体には、酸性と塩基性があります。それらはまったく異なる特性を持ち、中和してH2Oを形成することができます.それらには溶解イオンが含まれているため、水溶液中の酸と塩基は電気を伝導します。その結果、酸と塩基は電解質です。強酸と強塩基は強電解質のように振る舞い、逆もまた同様です。これは導電率の量に影響します。
アレニウス理論:Svante August Arrhenius – 1887年
- 1887 年、スウェーデンの科学者 Svante Arrhenius が初めて Arrhenius 理論を提唱しました。電気を通すには、自由に動くイオンが必要です。 Svante Arrhenius は、酸性溶液が物質を溶液に溶解し、イオンに解離することによって電気を伝導することを発見しました。
- この考えは現在広く受け入れられていますが、物議をかもしました。 「電気分解」は、この理論に付けられた名前です。
- 水は非導電性物質です。水に何かを溶かすことで電気を伝導します。
- 問題の物質は電解質として知られており、このプロセスは「電気分解」として知られています。
- 酸は、水中で解離してイオンと呼ばれる荷電した原子または分子を生成する物質です。それらの 1 つはプロトン (H+) である可能性があり、これは水中でイオンを塩基化して水酸化物イオン (OH-) を生成します。
- 現在、プロトンは水溶液中で単独では存在できないと考えられています。むしろ、ヒドロニウム粒子 (H3O+) により、水分子と結合した状態で存在します。
- ヒドロニウム粒子は、陽子のために通常注目され続けています.
- 多くのよく知られている酸の酸性挙動と、よく知られている水酸化物の基本的な性質は、H イオンと水酸化物イオンを生成する能力で説明されています。
- このような酸および塩基は、陽子または陰イオンの濃度に基づいて強酸または弱酸および塩基としても分類されます。
- 準酸と塩基の反応により、塩と水が形成されます。後者は陽子と陰イオンの混合の結果です。
アレニウス酸
アレニウス酸は、添加すると水中の H+ イオンの濃度を増加させる化合物として定義されます。
これらの H+ イオンが水分子と結合すると、ヒドロニウム イオン (H3O+) が形成されます。化学式では、このプロセスは反応物の側に H2O を追加することによって示されます。
HCl(水)→H+(水)+Cl−(水)
アレニウス基地
アレニウス塩基は、水溶液中の水酸化物イオンの濃度の増加をもたらす基質として定義されます。アレニウス塩基は、水に溶けやすい水酸化ナトリウム化合物で、解離してナトリウムイオンと水酸化物イオンを生成します。
水溶液では、NaOH は完全に溶解して水酸化物イオンとナトリウム イオンを生成し、水酸化物イオンの濃度を高めます。
NaOH (水性) → Na+(水性) + OH–(水性)
アレニウス理論の限界
- アレニウス理論は、強さに応じて酸と塩基を分類する単純さで知られています。ただし、以下に示すいくつかの制限もあります:–
- アレニウスの理論では、酸と塩基は、物質そのものではなく、水溶液として定義されています。したがって、これは水溶液にのみ当てはまり、気体および非水溶液には当てはまりません。
- アレニウス理論は、HA 式を持つ酸と BOH 式を持つ塩基に適用されます。このため、CuSO4、AlCl3、CO2、SO2 などの酸の性質を説明することはできず、Na2CO3、アミン、ピリジン、NH3 の HA および BOH としての基本的な性質は、それぞれを表すことができません。
- アレニウスは、一部の化合物が基本的な性質を持っているにもかかわらず、水酸化物イオンを含まない理由を説明できませんでした。金属酸化物はこの一般的な例です。
- 炭酸カルシウムは本来塩基性ですが、OH– がありません。
- アレニウスは、塩化亜鉛などの荷電ナトリウム化合物が酸性であり、ナトリウム イオンなどの他の化合物が塩基性である理由を明らかにできませんでした.
- アレニウスは、水溶液では起こらない酸塩基反応について説明できませんでした。アンモニアガスと HCl の反応は、酸塩基反応の一例です。
- 理論では、酸または塩基の性質を決定する際に溶媒が果たす役割については言及されていません。たとえば、HCl は水に溶解すると強酸になりますが、ベンゼンに溶解すると弱酸になります。
結論
アレニウス理論は、水溶液中の物質の酸性または塩基性を説明しようとします。また、中和と加水分解のプロセスを説明し、酸と塩基の強度を決定するのにも役立ちます.
