tycznych są zatem reakcje dysocjacji, reakcje hydrolizy i reakcje zobojętniania.
Zgodnie z teorią jonową Arrheniusa w reakcji dysocjacji powstają jony z cząsteczki obojętnej, a woda jako rozpuszczalnik zapewnia tylko korzystne środowisko, w którym reakcja może przebiegać. W teorii Bronsteda i Lowry’ego w reakcjach dysocjacji cząsteczkowych kwasów i zasad, cząsteczki rozpuszczalnika pełnią rolę akceptora lub donora protonów.
Według teorii Arrheniusa reakcję hydrolizy można zdefiniować jako przebiegającą między wodą a solami słabych (mocnych) kwasów i mocnych (słabych) zasad, lub solami słabych kwasów i słabych zasad. Równanie hydrolizy zapisane jonowo, formalnie oddaje sens reakcji zgodnie ze współczesnymi poglądami. Kationy słabych zasad i aniony słabych kwasów są według teorii Bronsteda i Lowry’ego kationowymi kwasami i anionowymi zasadami. Zatem w roztworze muszą być obecne jony o przeciwnym znaku, które nie odgrywają żadnej roli w samej reakcji protolizy:
HB+ + H20 H30+ + B (4.1.8)
A +H20 ^ HA + OH" (4.1.9)
Z tych względów obecnie nie ma potrzeby stosowania terminu hydroliza, który określa tylko szczególny przypadek reakcji protolizy.
Zgodnie z teorią jonową Arrheniusa reakcje zobojętnienia przebiegają między cząsteczkowym kwasem i zasadą z utworzeniem soli i wody. Właściwym produktem jest woda, gdyż jony soli (anion pochodzący od kwasu i kation pochodzący od zasady) istnieją w takiej samej postaci zarówno przed, jak i po reakcji.
Według teorii Bronsteda i Lowry’ego reakcja zobojętniania mocnego kwasu mocną zasadą polega na przeniesieniu protonu z jonu H30+ do jonu OH” (4.1.10). W reakcji słabego kwasu i mocnej zasady proton przechodzi wprost z cząsteczki kwasu do jonu OH- (4.1.11). W reakcji zobojętniania mocnego kwasu słabą zasadą przeniesienie protonu następuje między jonem H30+ a cząsteczką zasady (4.1.12). W reakcji słabego kwasu ze słabą zasadą proton jest wymieniany bezpośrednio między tymi związkami (4.1.13).
H30+ + 0IT —* 2HzO |
(4.1.10) |
ha+oit fgjg h2o+a_ |
(4.1.11) |
h3o++b — hb++h2o |
(4.1.12) |
HA + B —* HB+ +A- |
(4.1.13) |
Powyższe reakcje są pizykładami układów dwóch sprzężonych par kwas -zasada:
kwasi + zasada2 kwas2 + zasadaj (4.1.14)
Reakcja kwas-zasada (4.1.14) przebiega zawsze w kierunku utworzenia słabszego kwasu i słabszej zasady, zaś stałą równowagi tej reakcji przedstawia wzór:
K _ [kwas2] [zasada^ (4.1.15)
[kwasj][zasada2]
Stałą tą można też wyrazić jako:
K [zasadaj[H30*] . [zasada2][H30+] _
[kwasj [kwas2]
gdzie: , K&2 - stałe dysocjacji kwasowej kwasui i kwasu2.
Im mocniejszy jest kwasi, a słabszy kwas2, tym stała równowagi K ma większą wartość, czyli reakcja przebiega praktycznie całkowicie w prawo.
97