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ブロンステッドローリーの酸と塩基の概念が非水生媒体に適用されることをどのように正当化できますか?

酸と塩基のBrønsted-Lowryの概念は、水溶液に限定されません。実際には、非水メディアでも非常に適用可能です。その理由は次のとおりです。

定義:

Brønsted-Lowryの定義は、陽子の転送に焦点を当てています(H+) 種間。酸はプロトンドナーであり、ベースはプロトンアクセプターです。この定義は、溶媒としての水の必要性を指定していません。

非水反応:

* プロトン移動は、さまざまな溶媒で発生する可能性があります: 水は一般的な溶媒ですが、プロトンの移動を含む多くの反応は、次のような他の溶媒で発生する可能性があります。

* 液体アンモニア(NH3): アンモニアは塩基として作用し、NH4+(アンモニウムイオン)のような酸からプロトンを受け入れます。

* フッ化水素液体(HF): HFは非常に酸性の溶媒であり、F-(フッ化物イオン)のような塩基に陽子を供給できます。

* アルコール(例:メタノール、エタノール): アルコールは、反応種に応じて酸と塩基の両方として作用することができます。

* 非水溶媒中の酸塩基反応は、しばしば使用されます:

* 有機化学: 多くの有機反応は、非水溶媒中の陽子移動を伴います。

* 無機化学: 金属カチオンとリガンドを含む反応は、非水溶媒中のプロトン移動を伴う可能性があります。

* 分析化学: 非水性滴定は、非水性媒体内の酸と塩基の濃度を決定するために使用されます。

適用性に影響する重要な要因:

* 溶媒特性: プロトン移動中に生成されたイオンを溶媒和する溶媒の能力は、反応に影響します。水のような極性溶媒はイオンを安定化する傾向があり、プロトン移動がより好ましくなります。

* 酸と塩基の強度: 非水溶媒中の酸と塩基の相対強度は、プロトン移動の程度を決定します。

* 反応種の性質: 反応種の構造と特性は、非水性媒体で陽子を寄付または受け入れる能力に影響を与える可能性があります。

例:

* 液体アンモニアにおけるHClの反応: HCLは酸として機能し、陽子をNH3に寄付します。これはベースとして機能します。

* HCl(酸) + NH3(ベース)→NH4 +(コンジュゲート酸) + Cl-(コンジュゲートベース)

* 液体アンモニアにおけるCh3OHの反応: メタノール(CH3OH)は酸として作用し、陽子をNH3に寄付することができます。

* CH3OH(酸) + NH3(ベース)→CH3O-(コンジュゲートベース) + NH4 +(コンジュゲート酸)

結論:

酸と塩基のBronsted-Lowryの概念は、非水媒体に非常に適用できます。これは、さまざまな溶媒でのプロトン移動反応を理解するための強力なツールであり、さまざまな化学分野で重要な役割を果たしています。

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