for å løse ulike problemer i hydrogen–hydroksid-ion-definisjoner av syrer og baser, en ny, mer generalisert definisjonen som ble foreslått i 1923 nesten samtidig med J. M. Brønsted og T. M. Lowry., Selv om jakten på nøyaktig verbale definisjoner av kvalitative begreper er vanligvis ikke lønnsomt i naturvitenskap, den Brønsted–Lowry definisjon av syrer og baser har hatt vidtrekkende konsekvenser i forståelsen av et bredt spekter av fenomener og i stimulering av mye eksperimentelt arbeid. Definisjonen er som følger: en syre er en art som har en tendens til å miste et proton, og en base er en art som har en tendens til å få et proton., Begrepet proton betyr arter H+ (kjernen av hydrogen atom) snarere enn den faktiske hydrogen ioner som forekommer i ulike løsninger; definisjonen er dermed uavhengig av løsemidlet. Bruken av ordet arter stedet for stoffet eller molekyl innebærer at vilkårene syre og base er ikke begrenset til uncharged molekyler men gjelder også positivt eller negativt ladde ioner. Denne utvidelsen er en av de viktigste funksjonene i Brønsted–Lowry definisjon. Det kan oppsummeres ved ligningen En ⇄ B + H+, der A og B sammen er en kobling av syre–base-par., I et slikt par En må selvsagt ha en mer positiv ladning (eller en mindre negativ ladning) enn B, men det er ingen andre restriksjoner på logg eller omfanget av kostnadene.
Flere eksempler på kobling av syre–base-par er gitt i tabellen.,aa452″>
En rekke punkter om Brønsted–Lowry definisjon bør understrekes:
1., Som nevnt ovenfor, er denne definisjonen er uavhengig av løsemidlet. Ionene som er avledet fra et løsemiddel (H3O+ og OH− i vann-og NH4+ og NH2− i flytende ammoniakk) er ikke tillegges noen spesiell status, men vises som eksempler på syrer eller baser i forhold til den generelle definisjonen. På den annen side, selvfølgelig, de vil være spesielt viktige arter reaksjoner i løsemiddel som de forholder seg til.
2. I tillegg til de kjente molekylær syrer, to klasser av ioniske syrer dukke opp fra den nye definisjonen., Den første består av anioner avledet fra syrer som inneholder mer enn en syrlig hydrogen—for eksempel, den bisulfate ion (HSO4−) og primære og sekundære fosfat ioner (H2PO4− og HPO42−) avledet fra fosforsyre (H3PO4). Den andre og mer interessante klasse består av positivt ladede ioner (kationer), for eksempel ammonium-ion (NH4+), som kan være avledet ved tillegg av et proton til en molekylær base, i dette tilfellet ammoniakk (NH3). Den hydronium ion (H3O+), som er hydrogen ion-i vandig løsning, hører også til denne klassen., Ansvaret for disse ioniske syrer, selvfølgelig, alltid må være balansert av ioner med motsatte ladninger, men disse motsatt ladde ioner vanligvis er irrelevant i forhold til syre–base egenskaper av systemet. For eksempel, hvis natrium bisulfate (Na+HSO4−) eller ammoniumklorid (NH4+Cl−) er brukt som en syre, natrium ioner (Na+) og klorid ion – (Cl−) bidrar ingenting til den sure egenskaper og kan like godt bli erstattet av andre ioner, som kalium (K+) og perklorat (ClO4−), henholdsvis.
3., Molekyler slik som ammoniakk og organiske aminer er baser i kraft av deres tendens til å godta et proton. Med metallic hydroksider som sodium hydroxide, på den annen side, er den grunnleggende egenskaper er på grunn av den hydroxide ion selv, natrium ion som serverer bare for å bevare elektrisk nøytralitet. Videre, ikke bare hydroxide ion-men også anioner av andre svake syrer (for eksempel acetate ion) må være klassifisert som baser på grunn av deres tendens til å reformere syre ved å akseptere et proton., Formelt, og anion av noe syre, kan oppfattes som en base, men for anion av en meget sterk syre (den klorid ion, for eksempel) tendensen til å akseptere et proton er så svak at dens grunnleggende egenskaper er ubetydelig, og det er upassende å beskrive det som en base. På samme måte, alle hydrogen forbindelser kan formelt defineres som syrer, men i mange av dem (for eksempel, de fleste hydrokarboner, som for eksempel metan, CH4) tendensen til å miste et proton er så små at begrepet syre som normalt ikke ville bli brukt mot dem.
4., Noen arter, inkludert molekyler samt ioner, har både sure og basiske egenskaper, slike materialer er sagt å være amphoteric. Både vann og ammoniakk er amphoteric, en situasjon som kan være representert ved de ordninger H3O+–H2O–OH− og NH4+–NH3–NH2−. Et annet eksempel er den sekundære fosfat ion, HPO42−, som kan enten miste eller godta et proton, i henhold til følgende ligninger: HPO42− ⇄ PO43− + H+ og HPO42− + H+ ⇄ H2PO4−. Den amphoteric egenskapene til vann er spesielt viktig for å bestemme dens egenskaper som løsemiddel for syre–base-reaksjoner.
5., Ligningen En ⇄ B + H+, som brukes i Brønsted–Lowry definisjon, representerer ikke en reaksjon som kan observeres i praksis, siden gratis proton, H+, som kan observeres bare i gassform systemer ved lave trykk. I løsningen, proton alltid er koblet til enkelte andre arter, ofte et løsemiddel-molekylet. Dermed i vann ion H3O+ består av et proton er bundet til et molekyl vann. Av denne grunn er alle observerbare syre–base-reaksjoner i løsningen er satt sammen i par, med det resultat at de er på formen A1 + B2 ⇄ B1 + A2., Det faktum at prosessen En ⇄ B + H+ kan ikke observert ikke innebærer noen alvorlige utilstrekkelighet av definisjonen. En lignende situasjon eksisterer med definisjoner av oksiderende og reduksjonsmidler, som er definert som henholdsvis arter har en tendens til å få eller miste elektroner, selv om en av disse reaksjonene skjer aldri alene og frie elektroner er aldri påvist i løsning (noen mer enn gratis protoner er).