La Teoria di Brønsted e Lowry degli acidi e delle basi

Nel 1923 Brønsted in Danimarca e Lowry in Gran Bretagna proposero indipendentemente una nuova teoria acido-base.

Secondo la  loro teoria un acido è un donatore di protoni e una base un accettore di protoni. Per descrivere il comportamento dell’ammoniaca come base, cosa che è stata resa difficile da farsi con la teoria di Arrhenius, si può scrivere

NH3 + H2O → NH4+ + OH

Nella reazione l’ H2O agisce da acido in quanto dona un protone, H+, che viene accettato da NH3, una base. Come conseguenza di questo trasferimento si formano gli ioni NH4+ e OH gli stessi ioni prodotti dalla ionizzazione dell’ipotetico NH4OH previsto da Arrhenius. Poiché NH3 è una base debole, potremmo anche considerare la reazione inversa, dove NH4+ è un acido OH è una base.

NH4+ + OH→  NH3 + H2O

Il modo convenzionale di rappresentare una reazione reversibile è di usare la notazione con la doppia freccia. Inoltre si possono disporre i termini “acido” e “base” sotto tutte le quattro specie che partecipano alla reazione.

NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH

         base – acido  = acido coniugato – base coniugata

Ciascuna combinazione viene detta coppia coniugata.

Per la ionizzazione dell’acido acetico si può scrivere

HC2H3O2 + H2O ↔ H3O+ + C2H3O2

In questo caso lo ione acetato C2H3O2 è la base coniugata dell’acido HC2H3O2 e questa volta H2O si comporta da base. Il suo acido coniugato e detto ione idronio, H3O+. si può rappresentare la ionizzazione di HCl analogamente a quanto abbiamo fatto per l’acido acetico, ma con questa importante differenza: poiché la reazione inversa non mostra alcuna tendenza ad avvenire, si usa solo una freccia singola nell’equazione di ionizzazione.

HCl + H2O → H3O+ + Cl

Ogni specie che è un acido secondo la teoria di Arrhenius è un acido anche secondo la teoria  Brønsted -Lowry; e la stessa cosa vale per le basi. Certe specie, anche se non contengono il gruppo OH, in soluzione acquosa producono ioni OH, ad esempio OCl.

La teoria di Brønsted -Lowry giustifica il comportamento delle sostanze che possono comportarsi sia da acido che da base; queste vengono dette anfiprotiche. La teoria di Arrhenius non giustifica il comportamento anfiprotico.

Esempi di acidi secondo Brønsted -Lowry :
HSO4 + H2O = SO42- + H3O+

HPO42- + H2O = PO43- + H3O+

HS + H2O = S2-+ H3O+

Esempi di basi secondo Brønsted -Lowry :
C6H5NH2 + H2O = C6H5NH3+ + OH

CH3NH2 + H2O = CH3NH3++ OH

C5H5N + H2O = C5H5NH+ + OH

 

 

 

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Author: Chimicamo

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