역사적인 developmentEdit

개념의 산-염기 반응이 최초 제안서에서 1754by 기욤-François Rouelle,사람을 도입 단어는”base”화학공하는 것을 의미는 물질과 반응하는 산성을 제공 그것은 고체 형태(소금으로).

lavoisier 의 acidsEdit 의 산소 이론

산과 염기의 첫 번째 과학적 개념은 1776 년경에 Lavoisier 에 의해 제공되었다., 이후 Lavoisier 의 지식의 강산은 주로 제한 oxoacids 등 HNO
3(질산)와서
2SO
4(황산)을 포함하는 경향이 있 중심에 원자에서 높은 산화 상태로 둘러싸인 산소,그리고 이후 그가 인식하고 있지 않은 진정한 의 구성 hydrohalic 산(HF,HCl,HBr 및 안녕)그는 정의된산에서의 약관을 포함하는 산소, 실제로 그에게서 그리스어 단어는 의미를”산-전”(그리스에서 οξυς(oxys)의”산”또는”예”그리고 γεινομαι(geinomai)의”낳”)., Lavoisier 정의는 Humphry Davy 경의 1810 기사 및 후속 강연에서 h
2s,H2Te 및 hydrohalic acids 의 산소 부족을 입증 할 때까지 30 년 이상 개최되었습니다. 그러나 데비는을 개발하지 못하는 새로운 이론이 체결된”산도에 의존하지 않는 어떤 특정 초등학 물질,하지만 독특한 배열의 다양한 물질”. 하나 주목할만한 수정의 산소이론에 의해 제공되었 Jöns 야곱 Berzelius,사람을 밝혔산 비금속 산화물 동 염 산화물의 금속입니다.,

Liebig 의 acidsEdit

의 수소 이론 1838 년 Justus von Liebig 는 산이 수소가 금속으로 대체 될 수있는 수소 함유 화합물이라고 제안했다. 이 재정의 기초에 그의 다양한 작품에서의 화학적 조성 유기산,마무리한 교리적 변화에서 산소를 기반산수소-기반산을 시작한 데이비. Liebig 의 정의는 완전히 경험적이지만 Arrhenius 정의가 채택 될 때까지 거의 50 년 동안 계속 사용되었습니다.,

계좌는 잔 definitionEdit

최초의 현대적인 정의 산의 기지에서 분자 약관에 의해 고안되었다 Svante 계좌는 잔. 수소의 이론산,그것은 뒤에서 1884 년 그의 작업으로 프리드리히 빌헬름 스트라스에의 존재를 구축온에서의 수용액을 계좌는 잔을 받은 화학 노벨상은 1903 년에.

정의된 대로 계좌는 잔:

• 계좌는 잔산되는 물질 dissociates 에서 물을 형성하는 수소이온(H+)는 인산의 농도를 증가시키 H+이온을에서는 수용성 솔루션입니다.,

이것은 물 양성자화 또는 하이드로 늄(H3O+)이온의 생성을 유발합니다. 따라서,현대,기호 H+으로 해석되 속기 H3O+기 때문에,그것은 현재 알려져 있는 벌거벗은 양자가 존재하지 않으로 무료 종 in aqueous solution.

• Arrhenius 염기는 물 속에서 해리되어 수산화(OH−)이온을 형성하는 물질이며;즉 염기는 수용액에서 OH−이온의 농도를 증가시킨다.,”

산도 및 알칼리도의 Arrhenius 정의는 수용액으로 제한되며 용매 이온의 농도를 나타냅니다. 이 정의 하에서,톨루엔에 용해 된 순수한 H2SO4 및 HCl 은 산성이 아니며,액체 암모니아에서 칼슘 아미드의 용융 된 NaOH 및 용액은 알칼리성이 아니다. 이것은 이러한 비 수성 예외를 설명하기 위해 Brønsted-Lowry 이론과 후속 Lewis 이론의 개발을 이끌어 냈습니다.,

전반적으로,자격으로 계좌는 잔산,에게 소개하는 물,화학거나 원인이 직접 또는 그렇지 않으면:

• 에 있는 증가 수용액 hydronium 집중력,또는
• 감소에서는 수용성 수산화니다.

반대로,자격으로 계좌는 잔 base,에게 소개하는 물,화학거나 원인이 직접 또는 그렇지 않으면:

• 감소에서 수용성 hydronium 집중력,또는
• 에 있는 증가 수용액 수산화니다.,

염기와 산의 반응을 중화 반응이라고합니다. 이 반응의 생성물은 소금과 물입니다.

산+염기→염+물

이 전통적인 표현에서 산-염기 중화 반응은 이중 대체 반응으로 공식화된다. 예를 들어,수산화 나트륨,NaOH,용액과 염산,HCl 의 반응은 염화나트륨,NaCl 및 일부 추가 물 분자의 용액을 생성합니다.,

HCl(aq)+NaOH(aq)→NaCl(aq)+H2O

이 방정식의 수식어(aq)는 명시 적으로 포함되기보다는 Arrhenius 에 의해 암시되었다. 그것은 물질이 물 속에 용해되었음을 나타냅니다. 세 가지 물질 모두 HCl,NaOH 및 NaCl 은 순수한 화합물로 존재할 수 있지만 수용액에서는 수수 이온 H+,Cl−,Na+및 OH−로 완전히 해리됩니다.,

Brønsted–라 definitionEdit

요하네스 니콜라우스 Brønsted 및 토마스 마틴 라

Brønsted–라 정의하고,제조하는 1923 년에,독립적으로 요하네스 니콜라우스 Brønsted 덴마크에서 마틴 로우리에,영국가의 아이디어에 기초 지금 바로 이 기지의를 통해 deprotonation 의산,즉 의 능력산”기부”수소이온(H+)—으로 알려져 있는 양성자를 받침”동의”수 있습니다.,

산–염기 반응은,따라서,산으로부터 수소 이온의 제거 및 염기에의 첨가이다. 산에서 수소 이온의 제거는 수소 이온이 제거 된 산인 그것의 공액 염기를 생성한다. 염기에 의한 양성자의 수용은 수소 이온이 첨가 된 염기 인 그것의 공액 산을 생성한다.

이전과는 달리 정의 Brønsted–라 정의하지 않는 참조를 형성의 소금과 용매지만,대신하의 형성이 결합되산 및 결합이 기지에 의해 생산의 이전 양성자 산에서 할 수있는 기회가 있습니다., 이 접근법에서 산과 염기는 Debye,Onsager 등의 이론에 따라 전해질로 보이는 염과는 근본적으로 다른 행동을합니다. 산과 염기는 반응하여 염과 용매를 생성하는 것이 아니라 새로운 산과 새로운 염기를 형성합니다. 따라서 중립화의 개념은 부재합니다. Brønsted-Lowry 산-염기 거동은 공식적으로 어떤 용매와도 독립적이어서 Arrhenius 모델보다 모든 것을 포괄합니다. Arrhenius 모델 하에서 pH 의 계산은 물(수용액)에 용해되는 알칼리(염기)에 의존했다., Brønsted-Lowry 모델은 불용성 및 용해성 용액(가스,액체,고체)을 사용하여 ph 를 테스트 할 수있는 것을 확장했습니다.

일반에 대한 공식 산–염기 반응에 따라 Brønsted–라 정의

HA+B→BH++A−

어디 HA 나타내산,B 을 나타내 기초,BH+을 나타내는 결합되산의 B,A−을 나타내 결합의 기본다.,

예를 들어,Brønsted-라에 대한 모델의 분리는 염산(HCl)에 수용액에 다음과 같습니다:

HCl+H2O⇌H3O++Cl

의 제거 H+에서 HCl 생산의 염화물 이온,Cl,공액의 산입니다. H2O 에 H+를 첨가하면(염기로 작용 함)염기의 공액 산인 hydronium 이온 인 H3O+를 형성합니다.

물 양쪽 성-즉,그것은 산 및 염기 둘 다로 작용할 수 있다., 이 Brønsted-라 모델을 설명하여 분리의 물로 낮은 농도의 hydronium 과 수산화물 이온:

H2O+H2O⇌H3O++OH−

이 방정식에 대해 설명 아래 이미지:

여기에,하나의 분자의 물로 행동산을 기부,H+및 성형 복합 기초,OH,그리고 두 번째의 분자 물 행위를 기반으로 받아들이에 H+이온과를 형성하는 어원이 산, H3O+.

물 작용의 예로서,피리딘 수용액,C5H5N 을 고려한다.,

C5H5N+H2O⇌++OH−

이 예제에서 물 분자는 분할로 수소이온,이는 기부하고 피리딘 분자,그리고 수산화물이온.

Brønsted-Lowry 모델에서 Arrhenius Acid-Base 모델에서 요구되는 용매는 반드시 물일 필요는 없습니다. 예를 들어,아세트산 인 CH3COOH 가 액체 암모니아에 용해 될 때 어떤 일이 일어나는지 생각해보십시오.

CH
3COOH+NH
3⇌NH+
4+CH
3COO−

H+이온을 제거에서 아세트산,를 형성하는 그것의 복합 기초,아세테이트 이온,CH3COO−., 의 추가 이 H+이온을 암모니아의 분자 용매를 만들의 어원이산,암모늄이온,NH+

Brønsted–라 모델 통화 수소 함유한 물질(예 HCl)산입니다. 따라서,일부 물질은 많은 화학자로 간주됩산,같은 SO3 또는 BCl3,에서 제외됩니다 이러한 분류의 부족으로 인해 수소이다. 길버트 엔., 루이스에 쓴 1938,”을 제한하는 그룹산하는 사람들 물질이 포함된 수소를 방해하로 심각하게 체계적인 이해의 화학 것으로의 제한 기간 산화제 물질이 포함된 산소이다.”또한,코 및 KNH2 으로 간주되지 않습 Brønsted 지만,오히려 소금을 포함하는 기초 OH−NH−

루이스 definitionEdit

수소의 요구 사항 및 계좌는 잔 Brønsted–라에 의해 제거되었 루이스의 정의 산–염기 반응에 의해 고안 Gilbert N., 루이스는 1923 년 Brønsted–Lowry 와 같은 해에 있었지만 1938 년까지 그에 의해 정교화되지 않았습니다. 를 정의하는 대신 산–염기 반응을 측면에서의 양자 또는 다른 결합 물질,루이스의 정의를 정의하는 기본(이하로 루이스 기준)할 수 있는 화합물 기부 전자고산(루이스 산)에 있는 화합물을 받을 수 있는 이 electron pair.

예를 들어,삼불화 붕소,BF3 는 전형적인 루이스 산이다. 그것은 그것의 옥텟에 공석이 있기 때문에 한 쌍의 전자를 받아 들일 수 있습니다. 불화물 이온은 전체 옥텟을 가지며 한 쌍의 전자를 기증 할 수 있습니다., 따라서

BF3+F−→BF−
4

는 전형적인 루이스 산,루이스 염기 반응이다. 화학식 AX3 을 갖는 그룹 13 원소의 모든 화합물은 루이스 산으로서 행동 할 수있다. 유사하게,아민,NR3 및 포스 핀,PR3 과 같은 화학식 DY3 를 갖는 그룹 15 원소의 화합물은 루이스 염기로서 행동 할 수있다. 그들 사이의 Adducts 는 원자 A(acceptor)와 D(donor)사이에←로 상징적으로 표시된 dative 공유 결합을 갖는 x3a←DY3 를 갖는다. 화합물의 그룹 16 일 공식 DX2 역할을 할 수 있습 루이스지에 이 방법으로,화합물과 같은 에테르,R2O,또는 thioether,R2S,역할을 할 수 있으로 루이스 기초입니다., 루이스 정의는 이러한 예에만 국한되지 않습니다. 예를 들어,일산화탄소는 화학식 F3B←CO 의 삼 불화 붕소와 부가 물을 형성 할 때 루이스 염기 역할을합니다.

금속 이온을 포함하는 Adducts 는 co-ordination 화합물로 지칭된다;각 리간드는 금속 이온에 한 쌍의 전자를 기증한다., 반응

++2NH3→++4H2O

으로 볼 수 있는 산–염기에서 반응하는 강력한 기본(암모니아)대체해(물)

루이스와 Brønsted–라 정의와 일치 하기 때문에 서로 반응

H++OH−⇌H2O

는 산–염기 반응을 모두 이론이 있습니다.

솔벤트 시스템 정의디트

Arrhenius 정의의 한계 중 하나는 물 용액에 대한 의존입니다. 에드워드 커티스 프랭클린은 1905 년 액체 암모니아에서 산-염기 반응을 연구하고 물 기반 Arrhenius 이론과의 유사점을 지적했다. 알버트 에프,O. 저먼과 함께 작업,액체 포스겐,COCl
2,제조하는 용매 근거한 이론 1925 년에,그로 인하여 일반화 계좌는 잔의 정의를 커버의 비양자성 용매.

저먼는 지적에는 많은 솔루션가,이온 평형을 가진 중성 용매의 분자:

• solvonium 이온:일반적인 이름에 대한 긍정적인 이온입니다. (솔보 늄이라는 용어는 오래된 용어 인 리오늄 이온을 대체했다:용매 분자의 양성자에 의해 형성된 양성 이온.)
• solvate 이온:부정적인 이온을 위한 일반적인 이름., (용매화라는 용어는 오래된 용어 인 리 에이트 이온을 대체했다:용매 분자의 탈 단백질에 의해 형성된 음이온.,nd ammonium and amide, respectively: 2 H
  2O ⇌ H
  3O+
  + OH−
  2 NH
  3 ⇌ NH+
  4 + NH−
  2

  Some aprotic systems also undergo such dissociation, such as dinitrogen tetroxide into nitrosonium and nitrate, antimony trichloride into dichloroantimonium and tetrachloroantimonate, and phosgene into chlorocarboxonium and chloride:

  N
  2O
  4 ⇌ NO+
  + NO−
  3 2 SbCl
  3 ⇌ SbCl+
  2 + SbCl−
  4 COCl
  2 ⇌ COCl+
  + Cl−

  A solute that causes an increase in the concentration of the solvonium ions and a decrease in the concentration of solvate ions is defined as an acid., 용매화 이온의 농도 증가 및 용매화 이온의 농도 감소를 야기하는 용질은 염기로 정의된다., 정의 쇼에서는 반응에서의 비양자성 용제;예를 들어,액체 N
  2O
  4

  +→+

  기 때문에 용매 시스템 정의에 따라 달라질에 있는 뿐 아니라 용매에,그 자체 특정한 용액 중 하나가 될 수 있습 산 또는 기본 선택에 따라 용매의:HClO
  4 강한산 물,약산에서 아세트산,그리고 약한 자료에 fluorosulfonic 산; 이의 특성을 이론되었으로 모두 보 강점과 약점이기 때문에,일부 물질(예 그래서
  3NH
  3)되었습을 볼 수 있성에서 자신의 오른쪽., 반면에,용매 시스템 이론은 유용하기에는 너무 일반적이라고 비판 받아왔다. 또한,그가 생각하고 무언가가 있다는 것은 본질적으로 산성에 대해 수소 화합물,재산지에 의해 공유 비 hydrogenic solvonium 염.

  Lux–홍수 definitionEdit

  이산 기초 이론 부흥의 산소의 이론산 및 기초,제어 화학자 헤르만 Lux in1939,더욱 향상에 의 Håkon 홍수 1947 년경에 여전히 사용에서 현대화 그리고 전기화학의 녹는 소금이다., 이 정의는 산을 산화물 이온(O2−
  )수용체 및 산화물 이온 공여체로서의 염기로 기술한다. 예를 들어,

  +→MgCO
  3+→CaSiO
  3+→없+
  2+2SO2−
  4

  이 이론은 또한에서 유용한 systematisation 의 반응의 고귀한 가스 화합물,특히 크세논산화물,불화물,그리고 oxofluorides.

  Usanovich definitionEdit

  미하일 Usanovich 일반적인 이론을 개발하는 것을 제한하지 않습 산성 수소 함유 화합물,하지만 그의 접근 방식을,1938 년에 출판되었다,심지어 더보다 일반적으로 루이스는 이론이다., Usanovich 의 이론 요약할 수 있을 정의하는 것으로 산으로 받아 아무것도 부정적인 종이나 기부 긍정적인 사람,그리고 기본으로 또는 변경을 할 수 있습니다. 이 정의의 개념 redox(산화-환원)특별한 경우로 산–염기 반응

  의 몇 가지 예 Usanovich 산–염기 반응을 포함한다:

  +→2Na+
  +SO2−
  4(species 교:O2−
  음이온)+→6NH+
  4+2SbS3−
  4(species 교:3S2−
  음이온) +→2Na+
  +2Cl−
  (species 교:2 전자)