Thuyết Axit – Bazơ - Nghiên Cứu Khoa Học

1 Thuyết axit – bazơ của Arrehenius

Theo thuyết này: + Axit là chất khi tan trong nước phân li cho ion H+.

+ Bazơ là chất khi tan trong nước phân li cho ion OH-.

Ví dụ: HCl → H+ + Cl-

NaOH → Na+ + OH-

- Chất lưỡng tính là chất điện li theo kiểu vừa axit, vừa bazơ nghĩa là vừa có khả năng cho H+, vừa có khả năng cho OH-.

Zn(OH)2 ⇔ Zn2+ + 2OH-

Zn(OH)2 ⇔ ZnO22- + 2H+

* Khuyết điểm chính của thuyết Arrhenius:

- Chỉ áp dụng cho dung môi nước. Trong thực tế, người ta sử dụng nhiều dung môi khác nhau: NH3 lỏng, SO2 lỏng, axeton, benzen…

- Trong các dung môi khác, các chất thể hiện những đặc trưng của axit, bazơ nhưng không điện li cho H+ hoặc OH-. Chẳng hạn, KNO2/NH3 làm hồng phenolphtalein tuy phân tử không có OH-, trong dung môi NH3 không điện li cho OH−.

- Tính axit - bazơ không phải là một bất biến được quyết định bởi H+ hoặc OH- chứa trong phân tử của nó mà thay đổi phụ thuộc vào sự tương tác của nó với dung môi. Ví dụ, CH3CONH2/H2O là bazơ yếu, nhưng CH3CONH2/NH3 lỏng là axit.

Vì vậy, thuyết Arrhenius cần thay thế bằng một thuyết tổng quát hơn.

3.1.2 Thuyết axit – bazơ của Bronsted – Laury

a) Nội dung

Năm 1923 hai nhà bác học Bronsted (Đan Mạch) và Laury (Anh) cùng đề ra một định nghĩa mới về axit – bazơ như sau:

- Axit là những chất có khả năng cho H+ (proton).

- Bazơ là những chất có khả năng nhận H+ (proton).

Ví dụ: CH3COOH + H2O ⇔ CH3COO- + H3O+ (1)

NH3 + H2O ⇔ NH4+ + OH- (2)

- Chất lưỡng tính: là chất vừa có khả năng nhận, vừa có khả năng cho H+ (proton). Chẳng hạn như H2O ở phản ứng (1) đóng vai trò là một bazơ, nhận H+ của CH3COOH, còn H2O ở phản ứng (2) là một axit, nhường H+ cho NH3.

Proton không thể tồn tại ở trạng thái tự do, vì vậy một chất chỉ thể hiện tính axit hay bazơ trong dung môi có khả năng nhận hay cho proton.

- Cặp axit – bazơ liên hợp: mỗi axit sau khi cho proton trở thành một bazơ liên hợp với axit đó và ngược lại.

HA + B ⇔ BH+ + A-

Trong đó: HA là axit, cho B ion H+ trở thành A- gọi là bazơ liên hợp của HA, HA/A- là cặp axit – bazơ liên hợp.

B là bazơ, nhận H+ của HA trở thành BH+ gọi là axit liên hợp của B; BH+/B là cặp axit – bazơ liên hợp.

Trong cặp axit – bazơ liên hợp, dạng axit càng mạnh thì dạng bazơ liên hợp của nó càng yếu và ngược lại. Chẳng hạn, HCl/Cl-: HCl là axit mạnh, Cl- là bazơ rất yếu ≈ trung tính.