Définition de la théorie de Brønsted et Lowry et de la force acido-basique

Arrhenius a défini les protons H⁺ comme des espèces isolées, bien qu'aujourd'hui on sache que dans Solution ils ont haut attraction avec les molécules de L'eau et se trouvent formant les ions hydronium (H₃OU⁺). Sur la base de ces concepts, nous illustrons à partir de la réaction acide-base se référant au vinaigre, avec de l'acide acétique dilué dans de l'eau :

C₂ H₃ OU_2(ca)+ H₂ OU_(l) C₂ H₃ OU₂^-_(ca)+ H₃ OU⁺_(ca)

Dans ce cas, l'acide acétique est celui qui donne un hydrogène acide tandis que l'eau agit comme une base prenant le proton donné. À leur tour, deux nouvelles espèces ioniques sont formées, qui sont les acides et les bases conjugués des acides et des bases dont ils sont issus. Dans ce cas, le

espèce C₂ H₃ OU₂^- est la base conjuguée de l'acide acétique tandis que H₃ OU⁺ c'est l'acide conjugué de l'eau. Par conséquent, la paire acide-base conjuguée ne diffère qu'en présence d'un hydrogène acide et, en outre, la prémisse que chaque acide a sa base conjuguée et vice versa est remplie.

Examinons maintenant la réaction suivante :

NH_3(ca)+ H₂ OU_(l)NH₄⁺_(ca)+ OH^-_(ca)

Dans ce cas, nous avons une paire acide-base conjuguée qui est respectivement l'eau et l'ion hydroxyle, et une base, l'ammoniac, avec sa paire conjuguée, l'espèce acide NH₄⁺.

Maintenant, vous pouvez vous demander comment se fait-il que l'eau agisse à la fois comme un acide et comme une base, que capacité c'est ce qu'on appelle l'amphotérisme. C'est un substance qui peut agir dans les deux sens selon avec qui il est associé est une substance amphotère.

De même que nous définissons des paires conjuguées, elles ont une caractéristique particulière: plus force l'acide a l'acide de la paire, la force basique inférieure aura sa base conjuguée, et c'est analogue pour le cas de les bases, plus la force de basicité de la base est grande, sa paire conjuguée diminuera la force de la acide. Vous vous demandez peut-être de quelle force parlons-nous ?

Eh bien, lorsqu'un acide est fort, nous parlons d'une espèce capable de donner complètement de l'hydrogène acide, de transférer tous ses protons dans l'eau et de se dissocier complètement. Sinon, ce sont les acides faibles, qui sont partiellement ionisés en solution aqueuse, cela implique qu'une partie de l'acide se retrouvera sous forme d'espèces dissociées et une partie conservera sa structure. Regardons les exemples typiques suivants :

HCl_(g)+ H₂ OU_(l)→ Cl^-_(ca)+ H₃ OU⁺_(ca)

C'est un acide fort, car il se dissocie complètement, et se produit de la même manière avec l'hydroxyde de sodium, qui est une base forte :

NaOH_(s)→ Non⁺_(ca)+ OH^-_(ca)

Si l'on se souvient de la réaction de l'acide acétique en solution aqueuse, on constate qu'il existe une Équilibre entre les espèces, car la dissociation n'est pas complète et, par conséquent, il existe une constante d'acidité thermodynamique qui régit le processus, qui s'exprime en termes d'activités de l'espèce; Cependant, dans les solutions diluées, elle peut être estimée grâce aux concentrations molaires :

Ka = C₂ H₃ OU₂^-H₃ OU⁺/HC₂ H₃ OU₂

Alors que pour le cas des bases faibles on peut décrire le degré d'ionisation de ladite base si l'on parle de sa constante thermodynamique de basicité, tel est le cas de l'ammoniac :

Kb = NH₄⁺Oh^-/NH₃

Ces constantes sont tabulées à des températures de référence, alors qu'il existe également une bibliographie qui indique le niveau d'acidité ou de basicité de certains composés.

Enfin, nous ferons référence à l'auto-ionisation de l'eau, comme nous l'avons déjà vu, l'eau possède à la fois une base et un acide conjugué, pouvant décrire ce phénomène dans sa réaction d'ionisation :

2H₂ OU_(l)OH^-_(ca)+ H₃ OU⁺_(ca)

Nous pourrions définir ce processus comme nous l'avons fait précédemment à travers la constante impliquée, qui serait :

Kc = H₃ OU⁺Oh^-/ H₂ OU²

En utilisant un arrangement mathématique, nous pourrions exprimer le produit ionique de l'eau comme la constante suivante :

Kw = H₃ OU⁺Oh^-

Dont la valeur à 25ºC est constante et vaut: 1x10-14, ce qui implique que, si la solution est neutre, c'est-à-dire égale quantité d'acide celle de base, chacune des concentrations des espèces ioniques sera: 1x10-7 mol / L.

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