Бронстед Лоури және Аррениус
Қышқылдар мен негіздер химиядағы екі маңызды ұғым. Олардың қарама-қайшы қасиеттері бар. Біз әдетте қышқылды протон доноры ретінде анықтаймыз. Қышқылдардың қышқыл дәмі бар. Әк шырыны, сірке суы - біздің үйде кездесетін екі қышқыл. Олар су түзетін негіздермен әрекеттеседі, сонымен қатар олар металдармен әрекеттесіп, H2 түзеді; осылайша металл коррозиясының жылдамдығын арттырады. Қышқылдарды диссоциациялау және протондарды шығару қабілетіне қарай екіге бөлуге болады. HCl, HNO3 сияқты күшті қышқылдар ерітіндіде толығымен иондалып, протондар береді. CH3COOH сияқты әлсіз қышқылдар ішінара диссоциацияланады және протондардың аз мөлшерін береді. Ka – қышқыл диссоциациясының тұрақтысы. Ол әлсіз қышқылдың протонын жоғалту қабілетінің көрсеткішін береді. Заттың қышқыл немесе қышқыл еместігін тексеру үшін лакмус қағазы немесе рН қағазы сияқты бірнеше индикаторларды қолдануға болады. рН шкаласында 1-6 қышқылдан тұрады. РН 1 болатын қышқыл өте күшті деп аталады және рН мәні жоғарылаған сайын қышқылдық төмендейді. Оның үстіне қышқылдар көк лакмусты қызылға айналдырады.
Негіздердің сезім сияқты тайғақ сабын және ащы дәмі бар. Олар су және тұз молекулаларын түзетін қышқылдармен оңай әрекеттеседі. Каустикалық сода, аммиак және ас содасы - біз жиі кездесетін қарапайым негіздердің бірі. Негіздерді диссоциациялау және гидроксид иондарын өндіру қабілетіне қарай екіге бөлуге болады. NaOH және KOH сияқты күшті негіздер иондарды беру үшін ерітіндіде толығымен иондалады. NH3 сияқты әлсіз негіздер ішінара диссоциацияланады және гидроксид иондарының аз мөлшерін береді. Kb – негізгі диссоциация константасы. Ол әлсіз негіздің гидроксид иондарын жоғалту қабілетінің көрсеткішін береді.pKa мәні жоғары қышқылдар (13-тен көп) әлсіз қышқылдар болып табылады, бірақ олардың конъюгаттық негіздері күшті негіздер ретінде қарастырылады. Заттың негіз екенін немесе жоқтығын тексеру үшін лакмус қағазы немесе рН қағазы сияқты бірнеше индикаторларды қолдануға болады. Негіздер 7-ден жоғары рН мәнін көрсетеді және ол қызыл лакмусты көкке айналдырады.
Жоғарыда көрсетілген сипаттамадан басқа, біз кейбір басқа белгілерге негізделген қышқылдар мен негіздерді анықтай аламыз. Қышқылдар мен негіздерді Бронстед, Льюис және Аррениус сияқты әртүрлі ғалымдар бірнеше жолмен анықтайды.
Бронстед Лоури
Бронстед негізді протонды қабылдай алатын зат, ал қышқылды протон бере алатын зат ретінде анықтайды. Бронстед бұл теорияны 1923 жылы алға тартты. Сонымен бірге Томас Лоури сол теорияны өз бетінше ұсынды. Сондықтан бұл анықтама Бронстед-Лоури анықтамасы ретінде белгілі.
Аррениус
Швед ғалымы Сванте Аррениус 1800 жылдардың аяғында қышқылдар мен негіздер туралы өз теориясын ұсынды. Аррениус анықтамасына сәйкес, қосылыста гидроксид анионы болуы керек және оны негіз болу үшін гидроксид ионы ретінде беру мүмкіндігі болуы керек. Ал қосылыста сутегі және оны қышқыл болу үшін протон ретінде беру қабілеті болуы керек. Сонымен, HCl - Аррениус қышқылы, ал NaOH - Аррениус негізі. Бұл теория қышқыл-негізді бейтараптандыру реакциясы кезінде судың пайда болуын түсіндіруге көмектеседі.
Бронстед Лоури мен Аррениустың айырмашылығы неде?
• Бронстед-Лоури теориясына сәйкес, негіз протонды қабылдаушы болып табылады. Аррениус теориясына сәйкес негіз гидроксид ионының доноры болып табылады.
• Аррениус теориясы натрий гидрокарбонаты сияқты кейбір заттардың негіз сияқты әрекет етуінің себебін түсіндірмейді. Бірақ мұны Бронстед Лоури теориясы түсіндіре алады.
