teru kwasowego lub zasadowego. Wprowadzenie zamiast wody odpowiednio dobranego rozpuszczalnika pozwala nie tylko na oznaczenie substancji o słabym charakterze kwasowym lub zasadowym, ale także substancji obojętnych w wódzie, które w specjalnie dobranym środowisku niewodnyhi mogą wykazywać właściwości kwasowe lub zasadowe [37, 39, 44].
Klasyczna teoria Arrheniusa dotyczy zachowania się kwasów i zasad w roztworach wodnych i dziś jeszcze stanowi jednoznaczne wytłumaczenie dla procesów zachodzących w tych roztworach. Teoria ta jednakże nie daje dostatecznego wytłumaczenia zjawisk zachodzących w środowisku niewodnym, z powodu odmiennego zachowania się elektrolitów w rozpuszczalnikach o niższej stałej dielektrycznej w porównaniu z wodą. Poznano wiele zjawisk sprzecznych z określeniem kwasów i zasad według Arrheniusa. Tak np. mocznik rozpuszczony w wodzie ma charakter obojętny, w ciekłym amoniaku zachowuje się jak kwas, a w bezwodnym kwasie octowym zachowuje się jak zasada; chlorek amonowy, który w roztworze wodnym jest typową solą, w ciekłym amoniaku zachowuje się jak kwas; kwas azotowy w ciekłym fluorowodorze zachowuje się jak zasada itp.
Teoria Bronsteda ogłoszona w 1923 roku wprowadziła pojęcie kwasów i zasad pełniej wyjaśniające ich zachowanie we wszystkich rozpuszczalnikach. Według Bronsteda kwasem jest substancja oddająca protony (protonodawca), a zasadą jest substancja przyjmująca je (protonobiorca).
AH <± A® + H®
H© + B BH®
AH + B <>. BH® + A®
Zasada po przyjęciu protonu staje się kwasem, gdyż jest wówczas zdolna do oddania przyjętego protonu innej zasadzie (np. anionowi powstałemu w wyniku odszczepienia protonu od kwasu). Reakcję polegającą na wymianie protonu między kwasem i zasadą nazwano reakcją protolizy:
kwasi |
zasada2 |
5± kwas2 |
zasada, |
CH3COOH + H20 |
H3©® |
+ CH3COO© | |
h2o |
+ NH/ |
|gj NH4® |
+ OH® |
CH3COOH + nh3 |
nh4® |
+ CH3COO© | |
HCIO4 |
+ CH3COOH |
5* CH3C00H2® |
+ O O S <D |
Kwasx i zasada, podobnie jak zasada2 i kwas2 stanowią sprzężone z sobą pary.
Powyższe przykłady pozwalają stwierdzić, że kwasy i zasady według Bronsteda nie są substancjami reagującymi z sobą z wydzieleniem cząsteczki wody, lecz są substancjami wzajemnie przechodzącymi w siebie. Ponadto kwasami i zasadami mogą być nie tylko cząsteczki obojętne, ale także jony. Poniżej podano przykłady kationowych i anionowych kwasów i zasad [44].
904