अम्ल और क्षार के सिद्धांतों रहे हैं 1776 में एंटोनी ळवोइसिएर, जो नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक सहित मजबूत एसिड होता है, का ज्ञान सीमित था द्वारा दिए गए अवधारणा पर आधारित। लावोइसेयर ने दावा किया कि किसी पदार्थ की अम्लता पर निर्भर करता है कि उसमें कितनी ऑक्सीजन थी, क्योंकि वह हाइड्रोजन हैलाइड और अन्य मजबूत एसिड की वास्तविक रचनाओं को नहीं जानता था।
इस सिद्धांत को कई दशकों तक एसिड की सही परिभाषा के रूप में लिया गया था, यहां तक कि जब बर्ज़ेलियस और वॉन लेबिग जैसे वैज्ञानिकों ने संशोधन किए और अन्य विज़न का प्रस्ताव दिया, लेकिन यह तब तक नहीं था जब तक कि अरहेनियस को और अधिक स्पष्ट रूप से नहीं देखा गया कि एसिड और बेस कैसे काम करते थे।
थॉमस मार्टिन लोरी, एसिड और बेस सिद्धांतकारों में से एक
Arrhenius के बाद, भौतिकविदों ब्रोन्स्टेड और लोरी ने स्वतंत्र रूप से अपना सिद्धांत विकसित किया, जब तक कि लुईस इसके एक बेहतर और अधिक सटीक संस्करण का प्रस्ताव देने के लिए नहीं आया।
सिद्धांतों का यह सेट आज तक उपयोग किया जाता है और कहा जाता है कि आधुनिक रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी बनाने में मदद मिली।
अरहेनियस सिद्धांत
अरिहेनियस सिद्धांत एसिड और अड्डों की पहली आधुनिक परिभाषा है, और इसे 1884 में इसी नाम के भौतिक विज्ञानी द्वारा प्रस्तावित किया गया था। यह बताता है कि एक पदार्थ को एसिड के रूप में पहचाना जाता है जब यह पानी में भंग करके हाइड्रोजन आयन बनाता है।
यही है, एसिड जलीय समाधानों में एच + आयनों की एकाग्रता को बढ़ाता है । इसे पानी में हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) के पृथक्करण के उदाहरण के साथ प्रदर्शित किया जा सकता है:
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
अरहेनियस के अनुसार, आधार वे पदार्थ हैं जो जल में घुलने पर हाइड्रॉक्साइड आयन छोड़ते हैं; अर्थात्, यह जलीय विलयनों में OH - आयनों की सांद्रता को बढ़ाता है । अरहेनियस आधार का एक उदाहरण पानी में सोडियम हाइड्रोक्साइड का विघटन है:
NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)
सिद्धांत यह भी बताता है कि, जैसे कि, कोई एच + आयन नहीं हैं, लेकिन यह नामकरण एक हाइड्रोनियम आयन (एच 3 ओ +) को निरूपित करने के लिए उपयोग किया जाता है और यह एक हाइड्रोजन आयन के रूप में संदर्भित किया गया था।
क्षारीयता और अम्लता की अवधारणाओं को केवल हाइड्रोक्साइड और हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता के रूप में समझाया गया था, और अन्य प्रकार के एसिड और बेस (उनके कमजोर संस्करण) को नहीं समझाया गया था।
ब्रोनस्टेड और लोरी सिद्धांत
जोहान्स निकोलस ब्रॉन्स्टेड
इस सिद्धांत को स्वतंत्र रूप से 1923 में दो भौतिकशास्त्रियों द्वारा विकसित किया गया था, पहला डेनमार्क में और दूसरा इंग्लैंड में। उन दोनों की दृष्टि समान थी: अरहेनियस का सिद्धांत सीमित था (चूँकि यह पूरी तरह से जलीय घोल के अस्तित्व पर निर्भर था) और सही ढंग से परिभाषित नहीं किया कि एक अम्ल और एक आधार क्या थे।
इस कारण से, केमिस्टों ने हाइड्रोजन आयन के चारों ओर काम किया और अपना दावा किया: एसिड वे पदार्थ हैं जो प्रोटॉन को छोड़ते हैं या दान करते हैं, जबकि आधार वे हैं जो उन प्रोटॉन को स्वीकार करते हैं।
उन्होंने अपने सिद्धांत को प्रदर्शित करने के लिए एक उदाहरण का उपयोग किया, जिसमें एक संतुलन प्रतिक्रिया शामिल थी। उन्होंने दावा किया कि प्रत्येक अम्ल का अपना संयुग्मन आधार था, और प्रत्येक आधार का संयुग्म अम्ल भी इस प्रकार था:
हा + बी ↔ ए - + एचबी +
उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया में:
CH 3 COOH + H 2 O 3 CH 3 COO - + H 3 O +
पिछली प्रतिक्रिया में, एसिटिक एसिड (सीएच 3 सीओओएच) एक एसिड है क्योंकि यह पानी (एच 2 ओ) के लिए एक प्रोटॉन दान करता है, इस प्रकार इसका संयुग्म आधार, एसीटेट आयन (सीएच 3 सीओओ -) बन जाता है। बदले में, पानी एक आधार है क्योंकि यह एसिटिक एसिड से एक प्रोटॉन को स्वीकार करता है और इसके संयुग्मित एसिड, हाइड्रोनियम आयन (एच 3 ओ +) बन जाता है।
यह रिवर्स प्रतिक्रिया भी एक एसिड-बेस प्रतिक्रिया है, जैसे संयुग्मित एसिड एसिड हो जाता है और संयुग्मित आधार बेस बन जाता है, उसी तरह प्रोटॉन के दान और स्वीकृति के माध्यम से।
Arrhenius पर इस सिद्धांत का लाभ यह है कि इसे एसिड और क्षारों के लिए खाते में एक एसिड को अलग करने की आवश्यकता नहीं होती है।
लुईस सिद्धांत
भौतिक विज्ञानी गिल्बर्ट लुईस ने 1923 में एसिड और ठिकानों की एक नई परिभाषा का अध्ययन करना शुरू किया, उसी वर्ष ब्रोनस्टेड और लोरी ने इन पदार्थों पर अपना सिद्धांत प्रस्तुत किया।
यह प्रस्ताव, जिसे 1938 में प्रकाशित किया गया था, का यह लाभ था कि हाइड्रोजन (या प्रोटॉन) की आवश्यकता को परिभाषा से हटा दिया गया था।
उन्होंने खुद अपने पूर्ववर्तियों के सिद्धांत के संबंध में कहा था कि, "हाइड्रोजन युक्त पदार्थों को एसिड की परिभाषा को सीमित करना ऑक्सीजन युक्त लोगों को ऑक्सीकरण एजेंटों को सीमित करने के रूप में सीमित कर रहा था।"
मोटे तौर पर, यह सिद्धांत आधारों को उन पदार्थों के रूप में परिभाषित करता है जो इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी, और एसिड को दान कर सकते हैं जो इस जोड़ी को प्राप्त कर सकते हैं।
अधिक सटीक रूप से, यह बताता है कि एक लुईस बेस वह है जिसमें इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी होती है, जो इसके नाभिक के लिए बाध्य नहीं है और इसे दान किया जा सकता है, और यह कि लुईस एसिड एक है जो इलेक्ट्रॉनों की मुक्त जोड़ी को स्वीकार कर सकता है। हालांकि, लुईस एसिड की परिभाषा ढीली है और अन्य विशेषताओं पर निर्भर करती है।
एक उदाहरण ट्राइमेथाइलबोरन (मी 3 बी) के बीच की प्रतिक्रिया है - जो कि लुईस एसिड के रूप में कार्य करता है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार करने की क्षमता होती है - और अमोनिया (एनएच 3), जो अपनी मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी का दान कर सकता है।
मुझे 3 बी +: एनएच 3 → मी 3 बी: एनएच 3
लुईस सिद्धांत का एक बड़ा फायदा यह है कि यह जिस तरह से रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के मॉडल को पूरक करता है: सिद्धांत बताता है कि एसिड एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी को साझा करने के लिए अड्डों के साथ प्रतिक्रिया करता है, उनके किसी भी ऑक्सीकरण संख्या को बदलने के बिना। परमाणुओं।
इस सिद्धांत का एक और लाभ यह है कि यह हमें अणुओं के व्यवहार की व्याख्या करने की अनुमति देता है जैसे कि बोरोन ट्राइफ्लोराइड (बीएफ 3) और सिलिकॉन टेट्रफ्लुओराइड (SiF 4), जिसमें एच + या ओएच - आयनों की उपस्थिति नहीं होती है, जैसा कि आवश्यक है। पिछले सिद्धांत।
संदर्भ
- ब्रिटानिका, ई। डी। (एस एफ)। एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका। Britannica.com से लिया गया
- ब्रोन्स्टेड - लोरी एसिड - बेस सिद्धांत। (एस एफ)। विकिपीडिया। En.wikipedia.org से लिया गया
- क्लार्क, जे। (2002)। अम्ल और क्षार के सिद्धांत। Chemguide.co.uk से लिया गया