The Arrhenius Theory of acids and b

The Arrhenius Theory of acids and bases

The theory

Acids are substances which produce hydrogen ions in solution.

Bases are substances which produce hydroxide ions in solution.

Neutralisation happens because hydrogen ions and hydroxide ions react to produce water.



Limitations of the theory

Hydrochloric acid is neutralised by both sodium hydroxide solution and ammonia solution. In both cases, you get a colourless solution which you can crystallise to get a white salt - either sodium chloride or ammonium chloride.

These are clearly very similar reactions. The full equations are:





In the sodium hydroxide case, hydrogen ions from the acid are reacting with hydroxide ions from the sodium hydroxide - in line with the Arrhenius theory.

However, in the ammonia case, there don't appear to be any hydroxide ions!

You can get around this by saying that the ammonia reacts with the water it is dissolved in to produce ammonium ions and hydroxide ions:



This is a reversible reaction, and in a typical dilute ammonia solution, about 99% of the ammonia remains as ammonia molecules. Nevertheless, there are hydroxide ions there, and we can squeeze this into the Arrhenius theory.

However, this same reaction also happens between ammonia gas and hydrogen chloride gas.



In this case, there aren't any hydrogen ions or hydroxide ions in solution - because there isn't any solution. The Arrhenius theory wouldn't count this as an acid-base reaction, despite the fact that it is producing the same product as when the two substances were in solution. That's silly!


The Bronsted-Lowry Theory of acids and bases

The theory

An acid is a proton (hydrogen ion) donor.

A base is a proton (hydrogen ion) acceptor.

The relationship between the Bronsted-Lowry theory and the Arrhenius theory

The Bronsted-Lowry theory doesn't go against the Arrhenius theory in any way - it just adds to it.

Hydroxide ions are still bases because they accept hydrogen ions from acids and form water.

An acid produces hydrogen ions in solution because it reacts with the water molecules by giving a proton to them.

When hydrogen chloride gas dissolves in water to produce hydrochloric acid, the hydrogen chloride molecule gives a proton (a hydrogen ion) to a water molecule. A co-ordinate (dative covalent) bond is formed between one of the lone pairs on the oxygen and the hydrogen from the HCl. Hydroxonium ions, H3O+, are produced.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทฤษฎีของอาร์เรเนียสกรดและฐานทฤษฎีกรดคือ สารที่ผลิตไฮโดรเจนประจุในโซลูชันฐานเป็นสารที่ผลิตประจุไฮดรอกไซด์ในโซลูชันNeutralisation เกิดขึ้นเนื่องจากประจุของไฮโดรเจนและประจุไฮดรอกไซด์ที่ตอบสนองการผลิตน้ำข้อจำกัดของทฤษฎีกรดไฮโดรคลอริกมี neutralised โซเดียมไฮดรอกไซด์โซลูชั่นและโซลูชั่นของแอมโมเนีย ในทั้งสองกรณี คุณได้รับการแก้ไขสีใสที่คุณสามารถ crystallise ได้รับเกลือขาว - โซเดียมคลอไรด์หรือแอมโมเนียมคลอไรด์เหล่านี้มีปฏิกิริยาชัดเจนคล้าย สมการเต็ม:ในกรณีโซเดียมไฮดรอกไซด์ ประจุไฮโดรเจนจากกรดมีปฏิกิริยากับประจุไฮดรอกไซด์จากโซเดียมไฮดรอกไซด์ - ตามทฤษฎีของอาร์เรเนียสอย่างไรก็ตาม ในกรณีแอมโมเนีย มีไม่ปรากฏเป็นไฮดรอกไซด์ประจุใด ๆคุณจะได้รับมา โดยบอกว่า แอมโมเนียจะทำปฏิกิริยากับน้ำจะละลายในการผลิตแอมโมเนียประจุและประจุไฮดรอกไซด์:นี้เป็นปฏิกิริยาผันกลับได้ และในโซลูชันทั่วไป dilute แอมโมเนีย แอมโมเนียประมาณ 99% ยังคงเป็นโมเลกุลแอมโมเนีย อย่างไรก็ตาม มีไฮดรอกไซด์ประจุมี และเราสามารถบีบนี้เป็นทฤษฎีของอาร์เรเนียสอย่างไรก็ตาม นี้ปฏิกิริยาเดียวกันยังเกิดขึ้นระหว่างก๊าซแอมโมเนียและก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ในกรณีนี้ ไม่มีประจุไฮโดรเจนหรือไฮดรอกไซด์ประจุในโซลูชัน - ใด ๆ เนื่องจากไม่แก้ปัญหาใด ๆ ทฤษฎีของอาร์เรเนียสจะไม่นับนี้เป็นเป็นกรดเบส ทั้ง ๆ ที่มันจะผลิตสินค้าชนิดเดียวกันเป็นเมื่อสารทั้งสองอยู่ในโซลูชัน ก็โง่ ทฤษฎี Bronsted-Lowry กรดและฐานทฤษฎีกรดมีผู้บริจาคเป็นโปรตอน (ไฮโดรเจนไอออน)ความเป็น acceptor โปรตอน (ไฮโดรเจนไอออน)ความสัมพันธ์ระหว่างทฤษฎี Bronsted-Lowry และทฤษฎีของอาร์เรเนียสทฤษฎี Bronsted-Lowry ไม่ไปเทียบกับทฤษฎีของอาร์เรเนียสในวิธีใด ๆ - จะเพียงเพิ่มจะไฮดรอกไซด์ประจุได้ยังฐาน เพราะพวกเขายอมรับประจุไฮโดรเจนจากกรด และแบบน้ำกรดสร้างประจุไฮโดรเจนในโซลูชันได้เนื่องจากมันทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำให้โปรตอนเป็นไปเมื่อก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ละลายน้ำจะสร้างกรดไฮโดรคลอริก โมเลกุลไฮโดรเจนคลอไรด์ให้โปรตอน (ไฮโดรเจนไอออน) กับโมเลกุลน้ำ พันธบัตรประสาน (dative covalent) เกิดขึ้นระหว่างคู่กับออกซิเจนเกาะโหลนอย่างใดอย่างหนึ่ง และมีผลิตไฮโดรเจนจากการ HCl Hydroxonium ประจุ H3O +

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทฤษฎี Arrhenius ของกรดและฐานทฤษฎีกรดเป็นสารที่ผลิตไฮโดรเจนไอออนในการแก้ปัญหา. ฐานเป็นสารที่ผลิตไอออนไฮดรอกไซในการแก้ปัญหา. สะเทินเกิดขึ้นเพราะไฮโดรเจนไอออนและไอออนไฮดรอกไซตอบสนองต่อการผลิตน้ำ. ข้อ จำกัด ของทฤษฎีกรดไฮโดรคลอริกเป็นธรรมชาติทั้งการแก้ปัญหาโซดาไฟและสารละลายแอมโมเนีย ในทั้งสองกรณีที่คุณได้รับการแก้ปัญหาสีที่คุณสามารถที่จะได้รับตกผลึกเกลือสีขาว -. ทั้งโซเดียมคลอไรด์หรือแอมโมเนียมคลอไรเหล่านี้เห็นได้ชัดว่าปฏิกิริยาที่คล้ายกันมาก สมการเต็มรูปแบบ: ในกรณีโซดาไฟ, ไฮโดรเจนไอออนจากกรดจะทำปฏิกิริยากับไอออนไฮดรอกไซจากโซเดียมไฮดรอกไซ - สอดคล้องกับทฤษฎี Arrhenius. อย่างไรก็ตามในกรณีแอมโมเนียที่มีไม่ปรากฏเป็นไอออนไฮดรอกไซใด ๆ ! คุณจะได้รับรอบนี้โดยบอกว่าแอมโมเนียทำปฏิกิริยากับน้ำจะถูกกลืนหายไปในการผลิตแอมโมเนียมไอออนและไอออนไฮดรอกไซ: นี้เป็นปฏิกิริยาย้อนกลับและในสารละลายแอมโมเนียเจือจางโดยทั่วไปประมาณ 99% ของแอมโมเนียยังคงเป็นแอมโมเนีย โมเลกุล แต่มีไอออนไฮดรอกไซมีและเราสามารถบีบนี้ในทฤษฎี Arrhenius. อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาเดียวกันนี้ยังเกิดขึ้นระหว่างก๊าซแอมโมเนียและก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์. ในกรณีนี้มีไม่ใดไฮโดรเจนไอออนหรือไอออนไฮดรอกไซในการแก้ปัญหา - เพราะมีวิธีการแก้ปัญหาใด ๆ ไม่ได้ ทฤษฎี Arrhenius จะไม่นับว่าเป็นปฏิกิริยาของกรดเบสแม้จะมีความจริงที่ว่ามันคือการผลิตสินค้าชนิดเดียวกันกับเมื่อสองสารที่อยู่ในการแก้ปัญหา นั่นคือโง่! Brønsted-โลว์รีย์ทฤษฎีของกรดและฐานทฤษฎีกรดเป็นโปรตอน(ไฮโดรเจนไอออน) ผู้บริจาค. ฐานเป็นโปรตอน (ไฮโดรเจนไอออน) ใบเสร็จ. ความสัมพันธ์ระหว่างทฤษฎีBrønsted-โลว์รีย์และทฤษฎี Arrhenius Brønsted ทฤษฎี -Lowry ไม่ได้ไปกับทฤษฎี Arrhenius ในทางใด ๆ - มันก็จะเพิ่มไป. ไอออนไฮดรอกไซยังคงมีฐานเพราะพวกเขายอมรับไฮโดรเจนไอออนจากกรดและน้ำรูปแบบ. กรดผลิตไฮโดรเจนไอออนในการแก้ปัญหาเพราะมันทำปฏิกิริยากับน้ำ โมเลกุลโดยให้โปรตอนกับพวกเขา. เมื่อก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ละลายในน้ำในการผลิตกรดไฮโดรคลอริกโมเลกุลไฮโดรเจนคลอไรด์ให้โปรตอน (ไฮโดรเจนไอออน) กับโมเลกุลน้ำ ร่วมประสาน (รกโควาเลนต์) ตราสารหนี้จะเกิดขึ้นระหว่างหนึ่งในคู่เดียวออกซิเจนไฮโดรเจนและจากรายชื่อ HCL ไอออน Hydroxonium, H3O + มีการผลิต