Bronsted-Lowry Asitleri ve Bazları

Asit-baz reaksiyon sınıfı oldukça uzun bir süredir incelenmiştir. 1680’de Robert Boyle, birçok maddeyi çözme, bazı doğal boyaların renklerini değiştirme ve alkali (baz) çözeltilerle temas ettikten sonra bu özellikleri kaybetme yeteneklerini içeren asit çözeltilerinin özelliklerini bildirdi. On sekizinci yüzyılda, asitlerin ekşi bir tada sahip olduğu, gaz halindeki bir maddeyi (şimdi CO₂ olarak bilinir) serbest bırakmak için kireçtaşı ile reaksiyona girdiği ve nötr maddeler oluşturmak için alkalilerle etkileşime girdiği kabul edildi. 1815’te Humphry Davy, hidrojenin asitlerin temel bileşeni olduğunu göstererek modern asit-baz kavramının gelişimine büyük katkıda bulundu. Aynı zamanda, Joseph Louis Gay-Lussac, asitlerin bazları nötralize edebilen maddeler olduğu ve bu iki madde sınıfının sadece birbirleri açısından tanımlanabileceği sonucuna varmıştır. Hidrojenin önemi, 1884 yılında Svante Arrhenius’un bir asidi hidrojen katyonları (şimdi hidronyum iyonları olarak kabul edilir) elde etmek için suda çözünen bir bileşik ve hidroksit anyonları elde etmek için suda çözünen bir bileşik olarak bir baz olarak tanımladığı zaman yeniden vurgulanmıştır.

Brønsted-Lowry Asit ve Bazları

Johannes Brønsted ve Thomas Lowry, 1923’te asitlerin ve bazların hidrojen iyonlarının H⁺ transferi açısından tanımlandığı daha genel bir açıklama önerdi. (Bu hidrojen iyonlarına genellikle basitçe protonlar olarak atıfta bulunulduğuna dikkat edin, çünkü bu atom altı parçacık, en bol hidrojen izotopundan, ¹ H’den türetilen katyonların tek bileşenidir.) Başka bir bileşiğe Brønsted-Lowry asidi adı verilir ve bir protonu kabul eden bir bileşiğe Brønsted-Lowry bazı adı verilir. Bu nedenle bir asit-baz reaksiyonu, bir protonun bir vericiden (asit) bir alıcıya (baza) aktarılmasıdır.

Eşlenik çiftleri kavramı, Brønsted-Lowry asit-baz reaksiyonlarını (ve diğer tersinir reaksiyonları) tanımlamada yararlıdır. Bir asit H⁺ verdiğinde, geriye kalan türlere asidin eşlenik tabanı denir, çünkü ters reaksiyonda bir proton alıcısı olarak reaksiyona girer. Benzer şekilde, bir baz H⁺ kabul ettiğinde, eşlenik asidine dönüştürülür. Su ve amonyak arasındaki reaksiyon, bu fikri aşağıda gösterildiği gibi ifade etmektedir.

İleri yönde, su, bir protonu amonyağa bağışlayarak ve daha sonra bir hidroksit iyonu OH⁻, suyun eşlenik tabanı haline getirerek bir asit görevi görür. Amonyak, bu protonu kabul etmede bir baz görevi görür ve bir amonyum iyonu, NH₄⁺, amonyağın eşlenik asidi haline gelir. Ters yönde, bir hidroksit iyonu, bir asit gibi davranan bir amonyum iyonundan bir protonu kabul etmede bir baz görevi görür.

Güçlü asitler ve bazlar bir çözelti içinde tamamen ayrışır. Eşlenik asitler ve bazlar son derece zayıftır ve ters reaksiyonu gerçekleştirmek için sırasıyla protonları bağışlayamaz veya kabul edemez; bu nedenle, güçlü asitler ve bazlar içeren reaksiyonlar esasen sulu bir çözelti içindeyken tamamlanır. Öte yandan, zayıf asitler ve bazlar çözeltilerde kısmen ayrışır ve sırasıyla zayıf eşlenik bazları ve asitleri üretir. Bu zayıf eşlenik asitler veya bazlar ters reaksiyonu gerçekleştirebilir ve böylece zayıf asit ve baz reaksiyonları, zayıf asitlerin ve bazların nispi kuvvetlerine bağlı olarak bir dengeye ulaşır. Özetlemek gerekirse, daha güçlü bir asit eşit derecede zayıf eşlenik bazını üretirken, daha güçlü bir baz eşit derecede zayıf eşlenik asidini üretecektir ve bunun tersi de geçerlidir. Tablo 1, farklı eşlenik asit-baz çiftleri arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

Tablo 1: Birkaç eşlenik asit-baz çiftinin nispi gücü.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 14.4 Brønsted-Lowry Acid and Bases.