Obraz8 (55)

ne do przyłączania protonów (akceptory protonów). Definicję Bronsteda można zatem przedstawić za pomocą równania:

HA S| A- + H+

W przeciwieństwie do jonowej teorii kwasów i zasad, w której związki określane tymi terminami miały charakter cząsteczek obojętnych, w teorii Bronsteda i Lowry’ego kwasem lub zasadą może być zarówno cząsteczka obojętna (np.: CH₃COOH - kwas cząsteczkowy, NH₃ - zasada cząsteczkowa), jak i jon - kation lub anion (np.: NHi⁺ - kwas kationowy, HS0₄“ -kwas anionowy, [Al(H20)s0H]²⁺ - zasada kationowa, CH₃COCT - zasada anionowa). Reakcja oddawania (przyłączania) protonu jest odwracalna, a otrzymana zasada może przyłączyć proton i utworzyć kwas. Równanie powyższe przedstawia zatem sprzężoną parę kwas-zasada, czyli układ złożony z cząsteczki i jonu związanych wymianą protonu, np.:

CH3COOH    CH₃COCr + H⁺

kwas\    zasada 1

NH/ — NH₃ + H⁺ kwast    zasada \

Reakcja oddawania protonów może zachodzić tylko wówczas, gdy w roztworze obecna jest zasada zdolna do przyłączenia protonu. Dysocjacja kwasu octowego w roztworze wodnym może zachodzić dzięki obecności cząsteczek wody zdolnych do przyłączania protonów:

CH3COOH + H2O —ch₃coo^_ + h₃o⁺

kwasi    zasada^    zasada \    kwasi

W tym przypadku istnieją dwie sprzężone pary kwas-zasada: CH3COOH/CH3COO' oraz H₂0/H₃0⁺. Natomiast dysocjacja amoniaku przebiega zgodnie z poniższym równaniem:

NH₃ + H₂0 — NH4⁺ + OH' zasada_t kwas₂ kwas\ zasada2

Również w tej sytuacji obecne są dwie sprzężone pary: NH3/NH/ i H2O/OH^-. Woda posiada więc właściwości amfoteryczne: wobec kwasu octowego zachowuje się jak zasada, natomiast wobec amoniaku jak kwas. W reakcji kwasu octowego z amoniakiem proton jest wymieniany bezpośrednio między tymi związkami zgodnie z reakcją:

CH3COOH + NH₃ — NH₄⁺ + CH₃COO' kwasi    zasada^ kwasi    zasada \

Reakcja wymiany protonu między kwasem - dawcą protonu a zasadą - biorcą protonu nazywa się reakcją protolizy. W wyniku reakcji protolizy między kwasem\ i zasadą₂ powstaje nowy kwasi i nowa zasada\. Przebiega ona zawsze w kierunku utworzenia słabszego kwasu i słabszej zasady. W myśl ogólnej reguły: kwasy reagują w pierwszej kolejności z najmocniejszą w danych warunkach zasadą, natomiast zasady - z najmocniejszym kwasem. Tym samym, im kwas posiada silniejsze właściwości donorowe, tym mniej chętniej sprzężona z nim zasada łączy się z protonem, jest więc tym słabszym akceptorem. W przypadku odwrotnym, im zasada ma bardziej zdecydowane właściwości akceptorowe, tym sprzężony z nią kwas jest słabszy.

Teoria Lewisa (1923) nie rozpatruje przejawów zachowania się jonów lub cząsteczek w rozpuszczalniku, ale na podstawie struktury elektronowej tych cząsteczek określa ich właściwości. Stosując elektronową teorię wiązań Lewis zdefiniował kwas jako cząstkę o niecałkowicie zapełnionej zewnętrznej powłoce elektronowej, która w procesie utworzenia wiązania kowalencyjnego (koordynacyjnego) występuje jako akceptor pary elektronowej.

93