Μειονεκτήματα της Arrhenius Theory of Acid and Base

Τα οξέα και οι βάσεις είναι κοινές λύσεις που μπορούν να βρεθούν παντού. Εκτός από το νερό, σχεδόν κάθε υγρό που συναντάμε στην καθημερινότητά μας έχει όξινες και βασικές ιδιότητες. Έχουν εντελώς διαφορετικές ιδιότητες και μπορούν να εξουδετερωθούν για να σχηματίσουν H2O. Επειδή περιέχουν διαλυμένα ιόντα, οξέα και βάσεις σε υδατικά διαλύματα θα μεταφέρουν ηλεκτρισμό. Ως αποτέλεσμα, τα οξέα και οι βάσεις είναι ηλεκτρολύτες. Τα ισχυρά οξέα και βάσεις θα συμπεριφέρονται σαν ισχυροί ηλεκτρολύτες και το αντίστροφο. Αυτό επηρεάζει την ποσότητα της αγωγιμότητας.

Θεωρία Arrhenius:του Svante August Arrhenius – το 1887

• Το 1887, ο Σουηδός επιστήμονας Svante Arrhenius πρότεινε για πρώτη φορά τη θεωρία του Arrhenius. Τα ελεύθερα κινούμενα ιόντα απαιτούνται για την αγωγή του ηλεκτρισμού. Ο Svante Arrhenius ανακάλυψε ότι ένα όξινο διάλυμα άγει τον ηλεκτρισμό διαλύοντας την ουσία στο διάλυμα, διασπώντας την σε ιόντα.
• Αυτή η ιδέα είναι πλέον ευρέως αποδεκτή, αλλά ήταν αμφιλεγόμενη. «Ηλεκτρολυτική διάσταση» είναι το όνομα που δόθηκε σε αυτή τη θεωρία.
• Το νερό είναι μια μη αγώγιμη ουσία. Μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα διαλύοντας κάτι στο νερό.
• Οι εν λόγω ουσίες είναι γνωστές ως ηλεκτρολύτες και η διαδικασία είναι γνωστή ως "Ηλεκτρολυτική διάσταση".
• Τα οξέα είναι ουσίες που διασπώνται στο νερό για να δώσουν ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα ή μόρια, που αναφέρονται ως ιόντα. Ένα από αυτά μπορεί να είναι ένα πρωτόνιο (H+), το οποίο βασίζει ιόντα στο νερό για να δώσει ιόντα υδροξειδίου (OH−).
• Επί του παρόντος πιστεύεται ότι το πρωτόνιο δεν μπορεί να υπάρχει μόνο του σε ένα υδατικό διάλυμα. μάλλον, υπάρχει κατά τη διάρκεια μιας συνδυασμένης κατάστασης με ένα μόριο νερού λόγω του σωματιδίου υδρονίου (H3O+).
• Το σωματίδιο υδρονίου συνεχίζει να σημειώνεται συνήθως λόγω του πρωτονίου.
• Η όξινη συμπεριφορά των πολλών γνωστών οξέων και οι βασικές ιδιότητες των γνωστών υδροξειδίων εξηγούνται στην ικανότητά τους να παράγουν ιόντα Η και υδροξειδίου.
• Τέτοια οξέα και βάσεις ταξινομούνται επίσης ως ισχυρά ή αδύναμα οξέα και βάσεις με βάση τη συγκέντρωση πρωτονίων ή ανιόντων.
• Η αντίδραση μεταξύ συνδεδεμένου βαθμού οξέος και βάσης έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό άλατος και νερού. το τελευταίο είναι το αποτέλεσμα της ανάμειξης ενός πρωτονίου και ενός ανιόντος.

Arrhenius Acid

Ως οξύ Arrhenius ορίζεται μια ένωση που αυξάνει τη συγκέντρωση των ιόντων Η+ στο νερό όταν προστίθεται.

Όταν αυτά τα ιόντα Η+ συνδυάζονται με μόρια νερού, σχηματίζουν το ιόν υδρονίου (H3O+). Σε μια χημική εξίσωση, αυτή η διαδικασία φαίνεται με την προσθήκη H2O στην πλευρά των αντιδρώντων.

HCl(υδατικό)→H+(υδατικό)+Cl−(υδατικό)

Βάση Arrhenius

Μια βάση Arrhenius ορίζεται ως ένα υπόστρωμα που οδηγεί σε αύξηση της συγκέντρωσης των ιόντων υδροξειδίου σε ένα υδατικό διάλυμα. Η βάση Arrhenius είναι μια εξαιρετικά διαλυτή ένωση υδροξειδίου του νατρίου στο νερό που διασπάται για να δώσει ιόντα νατρίου και υδροξειδίου.

Σε ένα υδατικό διάλυμα, το NaOH διαλύεται πλήρως για να παράγει ιόντα υδροξειδίου και ιόντα νατρίου, αυξάνοντας τη συγκέντρωση των ιόντων υδροξειδίου.

NaOH (υδατικό) → Na+(υδατικό) + OH–(υδατικό)

Περιορισμοί της θεωρίας του Arrhenius

• Η θεωρία Arrhenius είναι γνωστή για την απλότητα με την οποία παρέχει την ταξινόμηση των οξέων και των βάσεων ανάλογα με τη δύναμή τους. Έχει όμως και μερικούς περιορισμούς που μπορούν να δηλωθούν ως εξής:–
• Η θεωρία του Arrhenius ορίζει τα οξέα και τις βάσεις ως προς τα υδατικά τους διαλύματα και όχι ως προς την ίδια την ουσία. Επομένως, ισχύει μόνο για υδατικά διαλύματα και όχι για αέρια και μη υδατικά διαλύματα.
• Η θεωρία Arrhenius εφαρμόζεται σε οξέα με τύπο ΗΑ και βάσεις με τύπο ΒΟΗ. Εξαιτίας αυτού, δεν είναι σε θέση να εξηγήσει τις ιδιότητες οξέων όπως CuSO4, AlCl3, CO2, SO2 κ.λπ., και οι βασικές ιδιότητες του Na2CO3, των αμινών, των πυριδινών, του NH3 ως HA και BOH δεν μπορούν να τις αντιπροσωπεύσουν, αντίστοιχα.
• Ο Arrhenius δεν μπόρεσε να εξηγήσει γιατί ορισμένες ενώσεις, παρότι είχαν βασικές ιδιότητες, δεν περιείχαν ιόντα υδροξειδίου. Τα οξείδια μετάλλων είναι ένα κοινό παράδειγμα αυτού.
• Αν και το ανθρακικό ασβέστιο είναι από τη φύση του βασικό, δεν έχει OH–.
• Ο Arrhenius δεν μπόρεσε να διευκρινίσει γιατί ορισμένες φορτισμένες ενώσεις νατρίου, όπως ο χλωριούχος ψευδάργυρος, είναι όξινες ενώ άλλες, όπως τα ιόντα νατρίου, είναι βασικές.
• Ο Arrhenius δεν μπορούσε να περιγράψει αντιδράσεις οξέος-βάσης που δεν συμβαίνουν σε υδατικά διαλύματα. Η αντίδραση μεταξύ αερίου αμμωνίας και HCl είναι ένα παράδειγμα αντίδρασης οξέος-βάσης.
• Η θεωρία δεν αναφέρει τον ρόλο που παίζει ένας διαλύτης στον καθορισμό της φύσης του οξέος ή της βάσης. Για παράδειγμα, το HCl γίνεται ισχυρό οξύ όταν διαλύεται στο νερό αλλά ασθενές οξύ όταν διαλύεται σε βενζόλιο.

Συμπέρασμα

Η θεωρία Arrhenius επιχειρεί να εξηγήσει τις όξινες ή βασικές ιδιότητες των ουσιών σε ένα υδατικό διάλυμα. Βοηθά επίσης να εξηγηθεί η διαδικασία εξουδετέρωσης και υδρόλυσης και να προσδιοριστεί η ισχύς των οξέων και των βάσεων.