Brønsted-Lowry理論:
酸と塩基の最も広く受け入れられている定義は、Brønsted-Lowry理論です。この理論は次のように述べています
* 酸: 陽子(H+)を寄付する物質
* ベース: 陽子(H+)を受け入れる物質
なぜ陽子が重要なのか:
* 水素の構造: 水素原子には、1つの陽子と1つの電子のみがあります。水素原子がその電子を失うと、プロトン(H+)になります。
* 酸性度とpH: 溶液中のプロトン(H+)の濃度は、その酸性度を決定します。 pHが低いほど、陽子の濃度が高くなり、溶液がより酸性になります。
酸がどのように陽子を寄付するか:
* 水: 酸は水と反応して陽子を放出します。たとえば、水中の塩酸(HCl)は次のように反応します。
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hcl +h₂o
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HClはプロトン(H+)を水分子に寄付し、ハイドロニウムイオン(H₃O+)を形成します。これが、酸性溶液がH+イオンの高濃度を持っている理由です。
その他のキーポイント:
* すべての酸が強いわけではありません: 一部の酸は強いため、陽子を容易に寄付することを意味します。他の酸は弱いです。つまり、プロトンをあまり容易に寄付しません。
* コンジュゲート酸塩基ペア: 酸がプロトンを寄付すると、共役ベースを形成します。たとえば、HCl反応では、HClの共役ベースはCl-です。
要約:
酸性のプロトンドナーの定義は、ブレンステッドローリー理論と酸性度の決定におけるプロトンの役割に由来します。酸は反応で陽子を供与し、溶液中のH+イオンの濃度を増加させ、溶液をより酸性にします。