ブレンステッド・ローリー酸塩基理論 (ブレンステッド・ローリー理論と呼ばれる) は、酸と塩基がプロトンまたは水素イオンを受け取るか寄与するかによって分類します。ブロンステッド・ローリー財団は、陽子を取り、陽子との新しい接続を作成する孤立電子対を最大で 1 つ持つ必要があります。上記の考えに従って、酸と塩基は互いに相互作用し、酸がその共役塩基を生成し、さらに塩基がプロトンを交換することによってその共役酸を生成することを可能にします. 1923年、ヨハネス・ニコラウス・ブレンステッドとトーマス・マルティン・ラウリーが別々に仮説を発表しました。 Brasted-Lowry の定義によると、酸塩基反応は、陽子が酸から塩基に移動するプロセスです。
理論について
仮説について ブロンステッド ローリー スキームによると、成分は塩基中でのみ酸のように振る舞い、成分は酸の存在下で単に塩基としてのみ機能します。さらに、酸性物質がプロトンを失うたびに、それは酸性環境、共役酸塩基を形成しますが、塩基性物質がプロトンを獲得すると、塩基共役酸と呼ばれる酸を生成します.その結果、塩酸などの酸性物質とアンモニアなどの塩基性物質の間の相互作用は、次のように記述できます。
上の式で、アンモニウム イオン (NH4+) は塩基性アンモニアの酸対応物であり、塩化物イオン (Cl–) は塩酸の塩基対応物です。
ブレンステッド・ローリー仮説は、酸と塩基の定義をさらに広げて、中性分子 (アルカリ金属水酸化物、硝酸、硫酸、酢酸など) と反対の電荷を持つ原子と分子 (陽イオンと陰イオンと呼ばれる) を含めます。酸には、水酸化物イオン、アンモニウム イオン、およびさまざまな飽和金属陽イオンが含まれます。塩基には、リン、酢酸塩、硫化物、炭酸塩、およびハロゲン イオンが含まれます。
酸と塩基の定義
アレニウス仮説 (水酸化物イオン) によると、酸は水生プロセスで溶解して H+ (水素イオン) を生成する化学物質ですが、塩基は水生溶液内で溶解して OH– を形成する物質です。
1923 年、イギリスの物理科学者 Thomas Martin Lowry とデンマークの Johannes Nicolaus Bronsted は、彼らのイニシャルを冠した仮説を立てました。このブレンステッド・ローリー理論は、酸と塩基が互いにどのように反応するかを表し、より一般性を高めます。この概念を説明するために平衡句が使用されます。
酸 + 塩基 ⇌ 共役酸 + 共役塩基.
この式は、次のように HA 酸を使用して記号的に表すことができます:
したがって、反応は順方向と逆方向の両方で発生するため、バランス記号 (⇌) を使用できます。 HA 酸はプロトンを失い、その共役塩基 A– になることがあります。塩基である B は、プロトンを受け取り、共役酸である HB+ に変換されます。ほとんどの酸塩基相互作用は急速であるため、一般に相互作用の構成要素は互いに新しいバランスを保っています。
水性物質
以下に示す酸塩基反応を仮定します:
酢酸 (CH3COOH) は、プロトンを水 (H2O) に移動させ、その共役塩基である酢酸イオン (CH3COO–) を形成するため、酸性です。 CH3COOH からプロトンを受け取り、その共役酸であるヒドロニウム イオン (H3O+) に変換するため、H2O はしばしば塩基として使用されます。
酸塩基逆反応は、酸の共役塩基と塩基の共役酸の初期反応で起こる酸塩基反応です。上記の例では、逆反応の塩基として酢酸塩が使用され、酸としてヒドロニウムイオンが使用されています.
アレニウスの仮説とは異なり、ブレンステッド理論のロウリー理論には、溶解するのに酸を必要としないという利点があります。
ルイス酸塩基理論の比較
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上の図では、共役基底 A– と原子核 B の両方に、プロトンなどの孤立電子対が含まれています。これは、それらの間で伝達されるルイス酸になります。
結論
化学種間の陽子輸送の観点から、Bronsted-Lowry 仮説は酸塩基関係を分析します。プロトン H+ を生成するように準備されたすべての種は、Bronsted-Lowry 酸と呼ばれます。プロトンを受け取り、H+ に結合するために孤立電子対を必要とする種は、Bronsted-Lowry 塩基と呼ばれます。アクアは両性であり、ブレンステッド・ローリー酸およびブレンステッド・ローリー塩基として機能する可能性があります。強酸と強塩基は水溶液中に完全にイオン化しますが、弱酸と弱塩基はわずかにしかイオン化しません。
