The teori asam dan basa yang didasarkan pada konsep yang diberikan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1776, yang telah membatasi pengetahuan asam kuat, termasuk nitrat dan sulfat. Lavoisier mengklaim bahwa keasaman suatu zat bergantung pada seberapa banyak oksigen yang dikandungnya, karena dia tidak mengetahui komposisi sebenarnya dari hidrogen halida dan asam kuat lainnya.
Teori ini diambil sebagai definisi asam yang sebenarnya selama beberapa dekade, bahkan ketika ilmuwan seperti Berzelius dan von Liebig membuat modifikasi dan mengusulkan visi lain, tetapi baru pada Arrhenius teori ini mulai terlihat lebih jelas bagaimana asam dan basa bekerja.
Thomas Martin Lowry, salah satu ahli teori asam dan basa
Mengikuti Arrhenius, fisikokimiawan Brönsted dan Lowry secara independen mengembangkan teori mereka sendiri, sampai Lewis datang untuk mengusulkan versi yang lebih baik dan lebih akurat.
Kumpulan teori ini digunakan hingga hari ini dan dikatakan sebagai salah satu yang membantu membentuk termodinamika kimia modern.
Teori Arrhenius
Teori Arrhenius adalah definisi modern pertama dari asam dan basa, dan telah dikemukakan oleh ahli fisikaokimia bernama sama pada tahun 1884. Teori ini menyatakan bahwa suatu zat diidentifikasi sebagai asam ketika ia membentuk ion hidrogen dengan melarutkannya dalam air.
Artinya, asam meningkatkan konsentrasi ion H + dalam larutan air. Anda dapat mendemonstrasikan ini dengan contoh disosiasi asam klorida (HCl) dalam air:
HCl (aq) → H + (aq) + Cl - (aq)
Menurut Arrhenius, basa adalah zat yang melepaskan ion hidroksida saat berdisosiasi dalam air; artinya, meningkatkan konsentrasi ion OH - dalam larutan air. Contoh basa Arrhenius adalah pelarutan natrium hidroksida dalam air:
NaOH (aq) → Na + (aq) + OH - (aq)
Teori tersebut juga menyatakan bahwa, dengan demikian, tidak ada ion H + , melainkan nomenklatur ini digunakan untuk menunjukkan ion hidronium (H 3 O + ) dan ini disebut sebagai ion hidrogen.
Konsep alkalinitas dan keasaman hanya dijelaskan sebagai konsentrasi ion hidroksida dan hidrogen, dan jenis asam dan basa lainnya (versi lemahnya) tidak dijelaskan.
Teori Brönsted dan Lowry
Johannes Nicolaus Bronsted
Teori ini dikembangkan secara independen oleh dua fisikokimia pada tahun 1923, yang pertama di Denmark dan yang kedua di Inggris. Mereka berdua memiliki visi yang sama: teori Arrhenius terbatas (karena sepenuhnya bergantung pada keberadaan larutan air) dan tidak secara tepat mendefinisikan apa itu asam dan basa.
Untuk alasan ini, ahli kimia bekerja di sekitar ion hidrogen dan membuat klaim mereka: asam adalah zat yang melepaskan atau menyumbangkan proton, sedangkan basa adalah zat yang menerima proton tersebut.
Mereka menggunakan contoh untuk mendemonstrasikan teori mereka, yang melibatkan reaksi kesetimbangan. Dia menyatakan bahwa setiap asam memiliki basa konjugasi, dan setiap basa juga memiliki asam konjugatnya, seperti ini:
HA + B ↔ A - + HB +
Seperti, misalnya, dalam reaksi:
CH 3 COOH + H 2 O ↔ CH 3 COO - + H 3 O +
Pada reaksi sebelumnya, asam asetat (CH 3 COOH) adalah asam karena menyumbangkan proton ke air (H 2 O), sehingga menjadi basa konjugatnya, ion asetat (CH 3 COO - ). Selanjutnya, air adalah basa karena ia menerima proton dari asam asetat dan menjadi asam terkonjugasi, ion hidronium (H 3 O + ).
Reaksi balik ini juga merupakan reaksi asam basa, karena asam terkonjugasi menjadi asam dan basa terkonjugasi menjadi basa, melalui donasi dan penerimaan proton dengan cara yang sama.
Keuntungan dari teori ini dibandingkan Arrhenius adalah bahwa ia tidak memerlukan asam untuk berdisosiasi untuk menjelaskan asam dan basa.
Teori Lewis
Fisikokimiawan Gilbert Lewis mulai mempelajari definisi baru asam dan basa pada tahun 1923, tahun yang sama ketika Brönsted dan Lowry menawarkan teori mereka sendiri tentang zat ini.
Proposal ini, yang diterbitkan pada tahun 1938, memiliki keuntungan bahwa persyaratan hidrogen (atau proton) dihilangkan dari definisi.
Dia sendiri pernah berkata, dalam hubungannya dengan teori pendahulunya, bahwa "membatasi definisi asam pada zat yang mengandung hidrogen sama dengan membatasi zat pengoksidasi pada zat yang mengandung oksigen."
Secara garis besar, teori ini mendefinisikan basa sebagai zat yang dapat menyumbangkan sepasang elektron, dan asam sebagai zat yang dapat menerima pasangan ini.
Lebih tepatnya, ini menyatakan bahwa basa Lewis adalah basa yang memiliki sepasang elektron, yang tidak terikat pada nukleusnya dan dapat didonasikan, dan bahwa asam Lewis adalah basa yang dapat menerima pasangan elektron bebas. Namun, definisi asam Lewis longgar dan bergantung pada karakteristik lain.
Contohnya adalah reaksi antara trimetilboran (Me 3 B) - yang bertindak sebagai asam Lewis karena memiliki kemampuan untuk menerima sepasang elektron - dan amonia (NH 3 ), yang dapat menyumbangkan pasangan elektron bebasnya.
Saya 3 B +: NH 3 → Saya 3 B: NH 3
Keuntungan besar dari teori Lewis adalah cara teori ini melengkapi model reaksi redoks: teori tersebut menyatakan bahwa asam bereaksi dengan basa untuk berbagi pasangan elektron, tanpa mengubah bilangan oksidasi salah satu dari mereka. atom.
Keuntungan lain dari teori ini adalah memungkinkan kita untuk menjelaskan perilaku molekul seperti boron trifluorida (BF 3 ) dan silikon tetrafluorida (SiF 4 ), yang tidak memiliki ion H + atau OH - , seperti yang dipersyaratkan oleh teori sebelumnya.
Referensi
- Britannica, E. d. (sf). Encyclopedia Britannica. Diperoleh dari britannica.com
- Brønsted - Teori asam basa Lowry. (sf). Wikipedia. Diperoleh dari en.wikipedia.org
- Clark, J. (2002). Teori asam dan basa. Diperoleh dari chemguide.co.uk