Протонная теория Брёнстеда-Лоури

Согласно теории Брёнстеда-Лоури, кислота— это соединение, способное отдавать основанию катионы водорода Н⁺ (является донором Н⁺). Основания— это соединения, способные принимать у кислоты катионы водорода Н⁺ (является акцептором Н⁺). Таким образом, в этой теории одно и то же вещество в зависимости от взаимодействия может быть и кислотой, и основанием. Например, вода при взаимодействии с протоном H₂O + H⁺ = H₃О⁺ является основанием, а реагируя с аммиаком NH₃ + H₂O = NH₄⁺ + OH^- является кислотой. Протонная теория объясняет кислотные и оснoвные свойства веществ происходящими между ними процессами протолиза ‑ обмена протонами. Это значит, что одно вещество (HA) в функции кислоты (донора протонов) вступает в кислотно-оснoвное взаимодействие с другим веществом B^‑, выполняющим функции основания (акцептора протонов):

HA + B^‑ A^‑ + HB

По этой теории, кислота и основаниесоставляют сопряженнуюпаруи связаны уравнением:

кислота+ основание =основание+кислота.

Продукты реакции - новое основание A^‑ и новая кислота HB (сопряженные с реагентами HA и B^-- соответственно). В растворах протонне может существовать в свободном виде, он соединяется смолекуламирастворителя. Вводе, например, гидратированныйпротонсуществует в видеионовН₅О₂ ⁺‑ симметричных комплексов с сильной водородной связью[Н₂О...Н...ОН₂]⁺ В расчетах обычно принимают, что протоннаходится вводев видеионовгидроксонияН₃О⁺.

Электронная теория кислот и оснований Льюиса

В теории Льюиса было еще более расширено понятие кислоты и основания. Кислота — это молекула, имеющая вакантные электронные орбитали, вследствие чего она способна принимать электронные пары, например BF₃, AlCl₃. Основание — это молекула, способная быть донором электронных пар. Например, основаниями Льюиса являются все анионы, аммиакиамины,вода,спирты,галогены. Отличительным признаком кислотиоснованийв теории Льюиса является то, что они взаимодействуют друг с другом с образованием донорно-акцепторной (координационной) связи:

А+В=А:В,

где А - кислота, В - основание, А: В - кислотно-основный комплекс (продуктнейтрализации). В результате приобретеннойпарыэлектроновуатома, ответственного за кислотные свойства рассматриваемого соед., часто возникает завершенная электронная конфигурация, например:

В случае взаимодействия нейтральных молекулпродукт реакции (например bf3∙nh3) часто называют аддуктом.

Р-ции между кислотамииоснованиямиЛьюиса иллюстрируют следующие, примеры:

Понятие основанияв теориях Льюиса и Брёнстеда-Лоури совпадают, однако понятие кислоты в первой теории охватывает, кромепротона, также электроноакцепторные вещества, в обратимых реакциях которых соснованиямине участвуетводород, напр. BF₃, SO₃, Ag⁺. К кислотам Льюиса относится протон, как частица, легко присоединяющаяпаруэлектронов. Протонные кислоты рассматриваются в теории Льюиса как продуктынейтрализациипротонаоснованиями(напр., соляная кислота ‑ продуктнейтрализацииН⁺ основаниемСl⁻ ). Растворениекислот Льюиса в ионизирующих растворителях приводит к ростуконцентрациикатионоврастворителя (напр., SO₃+Н₂О=Н₃О⁺+HSO₄⁻). Основанияже увеличиваютконцентрациюанионоврастворителя [напр., (CH₃)₃N+H₂O=ОН⁻+(CH₃)₃NH⁺]. Кислоты и основанияЛьюиса невозможно расположить в универсальный ряд по силе, т.к. их последовательность зависит от вещества, взятого за стандарт для сравнения.