Αντιδράσεις οξέος-βάσης

Θεωρίες για τις αντιδράσεις οξέος-βάσης


Ο ορισμός του Λαβουαζιέ

Ο πρώτος επιστημονικός ορισμός για τις αντιδράσεις οξέος-βάσης δόθηκε από τον Γάλλο χημικό Αντουάν Λαβουαζιέ (Antoine Lavoisier). Ο Λαβουαζιέ όρισε τα οξέα ως τις χημικές ουσίες που περιέχουν οξυγόνο, οπότε οι αντιδράσεις οξέος-βάσης αποτελούν αντιδράσεις ανταλλαγής οξυγόνου. Ο Λαβουαζιέ βασίστηκε στις γνώσεις του για τις χημικές ενώσεις που περιέχουν κεντρικά άτομα με μεγάλο αριθμό οξείδωσης γύρω από τα οποία συνδέονται άτομα οξυγόνου (όπως είναι το νιτρικό (HNO3) και το θειικό οξύ (H2SO4). Είναι χαρακτηριστικό ότι η ονομασία οξυγόνο, την οποίο ο ίδιος ο Λαβουαζιέ έδωσε, σημαίνει δημιουργός οξέος (οξύ+γόνο). Στις μέρες μας ένας τέτοιος ορισμός θεωρείται ελλειπής, καθώς γνωρίζουμε την ύπαρξη ουσιών που συμπεριφέρονται ως οξέα, χωρίς να διαθέτουν άτομα οξυγόνου, όπως είναι, για παράδειγμα, το Υδροχλώριο (HCl).

Ο ορισμός του Λαβουαζιέ απορρίφθηκε το 1810, όταν επιβεβαιώθηκε από τον Σερ Χάμφρυ Ντέιβι η απουσία ατόμων οξυγόνου στα μόρια των υδρογονούχων οξέων.



Ο ορισμός του Αρρένιους

Το 1884 ο Σβάντε Αρρένιους, για να περιγράψει τις αντιδράσεις οξέος-βάσης, αναφέρθηκε στη διάλυση του νερού:

2H2O ↔ H3O+ + OH-
Έτσι μια ουσία που σε υδάτινο περιβάλλον προκαλεί αύξηση των οξωνίων (H3O+) και μείωση των υδροξυλίων (OH-) είναι ένα οξύ. Αντίστοιχα, μια ουσία που προκαλεί τις αντίθετες μεταβολές ονομάζεται βάση.

Συνεπώς, κατά τον Αρρένιους οι αντιδράσεις οξέος-βάσης είναι αντιδράσεις που πραγματοποιούνται σε υδάτινο περιβάλλον και στις οποίες μεταβάλλεται η συγκέντρωση H3O+ και OH-.




Ο ορισμός των Μπρόνστεντ-Λόρι
Ο ορισμός των Μπρόνστεντ-Λόρι δόθηκε το 1923 από τον Γιόχανς Μπρόνστεντ (Johannes Nicolaus Brønsted) και τον Μάρτιν Λόρι (Martin Lowry), οι οποίοι εργάστηκαν πάνω στο θέμα ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο. Σύμφωνα με αυτούς, οι αντιδράσεις οξέος-βάσης είναι αντιδράσεις ανταλλαγής πρωτονίων (H+). Με άλλα λόγια ένα οξύ χαρακτηρίζεται από τη δυνατότητα να δώσει πρωτόνια σε μια άλλη ουσία, ενώ αντίστοιχα μία βάση χαρακτηρίζεται από τη δυνατότητα να τα δεχτεί. Το συγκεκριμένο ζεύγος χημικών ουσιών (οξύ-βάση) ονομάζεται συζυγές ζεύγος.



Ο ορισμός του Λιούις

Την ίδια χρονιά με τους Μπρόνστεντ και Λόρι, ο Γκίλμπερτ Λιούις (Gilbert Lewis) περιγράφει την αλληλεπίδραση ανάμεσα σε ένα οξύ και μία βάση ως μια διαδικασία ανταλλαγής ηλεκτρονίων.