jotta voidaan ratkaista erilaisia ongelmia vety–ja hydroksidi-ioni-määritelmät hapot ja emäkset, uusi, enemmän yleistynyt määritelmä oli ehdottanut vuonna 1923 lähes samanaikaisesti J. M. Brønsted ja T. M. Lowry., Vaikka harjoittamisesta tarkka sanallinen määritelmät laadullisia käsitteitä ei yleensä ole kannattavaa fyysinen tiede, Brønsted–Lowryn määritelmä hapot ja emäkset on ollut kauaskantoisia seurauksia ymmärtämään erilaisia ilmiöitä ja stimulaatio paljon kokeellista työtä. Määritelmä on seuraava: happo on lajeja, joilla on taipumus menettää protoni, ja pohja on lajeja, joilla on taipumus saada protoni., Termi proton tarkoittaa lajien H+ (ytimen vetyatomi) pikemminkin kuin todellinen vety-ioneja, jotka esiintyvät eri ratkaisuja; määritelmä on siten riippumaton liuotin. Sanan lajien sijaan, että aine tai molekyyli tarkoittaa, että käsitteet happo ja emäs ole rajoitettu varauksettomia molekyylejä, mutta sovelletaan myös positiivisesti tai negatiivisesti varautuneita ioneja. Laajennus on yksi Brønsted-Lowry-määritelmän tärkeistä piirteistä. Se voidaan tiivistää yhtälöllä A ⇄ B + H+, jossa A ja B yhdessä ovat konjugaattihappopohjapari., Niin, pari täytyy ilmeisesti on yksi enemmän positiivinen varaus (tai yksi vähemmän negatiivinen varaus) kuin B, mutta ei ole muita rajoituksia merkki tai suuruus maksuja.
taulukossa on useita esimerkkejä konjugaattihappoemäspareista.,aa452″>
useita kohtia noin Brønsted–Lowryn määritelmä olisi korostettava:
1., Kuten edellä mainittiin, tämä määritelmä on riippumaton liuottimesta. Ionit peräisin liuotin (H3O+ ja OH−, vesi-ja NH4+ ja NH2− nestemäistä ammoniakkia) ei myönnetä mitään erityistä asemaa, mutta näkyvät esimerkkeinä happojen tai emästen kannalta yleisen määritelmän. Toisaalta ne ovat tietenkin erityisen tärkeitä lajeja reaktioissa liuottimessa, johon ne liittyvät.
2. Tuttujen molekyylihappojen lisäksi uudesta määritelmästä nousee kaksi ionihappoluokkaa., Ensimmäinen koostuu anionit johdettu happoja, joissa on enemmän kuin yksi hapan vety—esim bisulfate-ioni (HSO4−), ensimmäisen ja toisen asteen fosfaatti-ioneja (H2PO4− ja HPO42−), joka on johdettu fosforihappoa (H3PO4). Toinen ja kiinnostavampi luokka koostuu positiivisesti varautuneita ioneja (kationeja), kuten ammonium-ioni (NH4+), joka voi olla johdettu lisäämällä protoni on molekyyli-pohja, tässä tapauksessa ammoniakkia (NH3). Tähän luokkaan kuuluu myös hydroniumioni (H3O+), joka on vesiliuoksessa oleva vetyioni., Maksu näiden ionien happoja, tietenkin, aina on otettava huomioon ionien päinvastainen maksuja, mutta nämä vastakkaisesti varautuneita ioneja ovat yleensä merkityksettömiä happo–emäs-ominaisuuksia järjestelmään. Esimerkiksi, jos sodium bisulfate (Na+HSO4−) tai ammonium -, kloridi – (NH4+Cl−) käytetään happoa, natrium-ioni (Na+) ja kloridi-ioni (Cl−) edistää mitään happamia ominaisuuksia ja voisi yhtä hyvin korvata muut ionit, kuten kaliumia (K+) ja perkloraatti (ClO4−), vastaavasti.
3., Molekyylejä, kuten ammoniakki ja orgaaniset amiinit ovat emäksiä nojalla niiden taipumus hyväksyä protoni. Metallinen hydroksidit, kuten natriumhydroksidi, toisaalta, perus ominaisuudet johtuvat hydroksidi-ioni itse, natrium-ioni palvelevat vain säilyttää sähkö puolueettomuutta. Lisäksi, ei vain hydroksidi-ioni, mutta myös anionit muita heikkoja happoja (esimerkiksi asetaatti-ioni) on luokiteltu emäkset, koska niiden taipumus uudistus happo hyväksymällä protoni., Muodollisesti anioni tahansa happo voidaan pitää pohjana, mutta anioni erittäin vahva happo (kloridi, esimerkiksi) taipumus hyväksyä protoni on niin heikko, että sen perusominaisuudet ovat merkityksettömiä ja se on sopimatonta kuvata sitä kuin pohja. Samoin kaikki vety-yhdisteitä ei virallisesti ole määritelty happoja, mutta monet niistä (esimerkiksi, useimmat hiilivedyt, kuten metaani, CH4) taipumus menettää protoni on niin pieni, että termi acid ei yleensä voida soveltaa niihin.
4., Joillakin lajeilla, kuten molekyyleillä ja ioneilla, on sekä happamia että perusominaisuuksia; tällaisten materiaalien sanotaan olevan amfoteerisia. Sekä vesi että ammoniakki ovat amfoteerisia, tilannetta voivat edustaa järjestelmät H3O+ – H2O-OH-ja NH4+–NH3–NH2−. Toinen esimerkki on toisen asteen fosfaatti-ioni -, HPO42−, joka voi joko menettää tai vastaanottaa protonin, mukaan seuraavat yhtälöt: HPO42− ⇄ PO43− + H+ – ja HPO42− + H+ ⇄ H2PO4−. Veden amfoteeriset ominaisuudet ovat erityisen tärkeitä määritettäessä sen ominaisuuksia happo–emäsreaktioiden liuottimena.
5., Yhtälö A ⇄ B + S+, käytetty Brønsted–Lowryn määritelmä, ei aiheuta reaktioita, jotka voidaan havaita käytännössä, koska vapaa protoni, H+, voidaan havaita ainoastaan kaasumaisia järjestelmien alhaiset paineet. Liuoksessa protoni kiinnittyy aina joihinkin muihin lajeihin, yleisesti liuotinmolekyyliin. Niinpä vedessä ioni H3O+ koostuu vesimolekyyliin sitoutuneesta protonista. Tästä syystä kaikki liuoksessa havaittavat happo–emäsreaktiot yhdistetään pareittain siten, että ne ovat muotoa A1 + B2 ⇄ B1 + A2., Se, että prosessia A ⇄ B + H+ ei voida havaita, ei merkitse määritelmän vakavaa riittämättömyyttä. Tilanne on samanlainen kanssa määritelmät hapettavat ja pelkistävät aineet, jotka on määritelty vastaavasti kuin lajit, joilla on taipumus saada tai menettää elektroneja, vaikka yksi näistä reaktioista ei koskaan tapahdu yksin ja vapaita elektroneja ei ole koskaan havaittu ratkaisu (sen enempää kuin vapaa-protonit ovat).