Kwasy i zasady Bronsteda-Lowry’ego

Kwas Arrheniusa to substancja, która po rozpuszczeniu w wodzie wytwarza jon wodorowy, a zasada Arrheniusa to substancja, która wytwarza jon OH− lub jon wodorotlenkowy.

Kwas solny jest kwasem Arrheniusa, ponieważ po rozpuszczeniu w wodzie dysocjuje na jon wodorowy i jon chlorkowy. Wodorotlenek sodu jest zasadą Arrheniusa, ponieważ po rozpuszczeniu w wodzie dysocjuje na jon sodu i jon wodorotlenkowy.

Definicja ta nie może być jednak stosowana do opisu kwasów i zasad, które nie znajdują się w roztworze wodnym lub zasad, które nie zawierają jonów wodorotlenkowych.

Szersza definicja Brønsteda i Lowry'ego definiuje kwas jako donor jonów wodorowych lub protonów, podczas gdy zasada jest akceptorem protonów.

Kiedy kwas solny rozpuszcza się w wodzie, działa jak kwas, oddając proton wodzie, wytwarzając jon hydroniowy i jon chlorkowy. Kiedy amoniak rozpuszcza się w wodzie, działa jak zasada i przyjmuje proton z wody, wytwarzając jon amonowy i jon wodorotlenkowy.

Kwas Brønsteda-Lowry'ego zawsze będzie reagował z zasadą Brønsted-Lowry'ego i odwrotnie. Gdy kwas, na przykład kwas octowy, oddaje swój proton, woda działa jak zasada i przyjmuje proton. Kwas octowy jest przekształcany w sprzężoną zasadę, octan, a woda jest przekształcana w sprzężony kwas, jon hydroniowy.

Kwasy i zasady, które różnią się od siebie ze względu na przenoszenie protonu, nazywane są sprzężonymi parami kwasowo-zasadowymi. W reakcji odwrotnej sprzężony kwas, hydroni, działa jako donor protonów, a sprzężona zasada, octan, zaakceptuje proton.

Siła kwasu zależy od jego zdolności do oddawania protonu, podczas gdy siła zasady zależy od jej zdolności do przyjęcia protonu. Silniejszy kwas jest bardziej skłonny do oddania protonu niż słabszy kwas. Podobnie, silniejsza zasada jest bardziej skłonna zaakceptować proton niż słabsza zasada.

Siła kwasu i jego sprzężona zasada są odwrotnie powiązane. Mocny kwas dysocjuje całkowicie w roztworze, a powstała sprzężona zasada jest zbyt słaba, aby przyjąć proton. To samo dotyczy mocnej zasady i jej sprzężonego kwasu.

Z drugiej strony słaby kwas częściowo dysocjuje w roztworze. Sprzężona zasada słabego kwasu jest również stosunkowo słaba; Dlatego mieszanina niezdysocjowanego słabego kwasu i jego słabej sprzężonej zasady będzie obecna w równowadze. To samo zjawisko występuje w przypadku słabej zasady i jej słabego sprzężonego kwasu.