w celu rozwiązania różnych trudności w definicjach jonów wodorotlenkowo-wodorowych kwasów i zasad, Nowa, bardziej uogólniona definicja została zaproponowana w 1923 roku niemal równocześnie przez J. M. Brønsteda i T. M. Lowry ' ego., Chociaż poszukiwanie dokładnych słownych definicji pojęć jakościowych nie jest zwykle opłacalne w naukach fizycznych, definicja kwasów i zasad Brønsteda–Lowry ' ego miała daleko idące konsekwencje w zrozumieniu szerokiego zakresu zjawisk i w stymulowaniu wielu prac eksperymentalnych. Definicja jest następująca: kwas jest gatunkiem mającym tendencję do utraty protonu, a zasada jest gatunkiem mającym tendencję do uzyskania protonu., Termin proton oznacza gatunek H+ (jądro atomu wodoru), a nie rzeczywiste jony wodorowe występujące w różnych roztworach; definicja jest więc niezależna od rozpuszczalnika. Użycie słowa gatunek zamiast substancji lub cząsteczki oznacza, że terminy kwas i zasada nie są ograniczone do nienaładowanych cząsteczek, ale odnoszą się również do dodatnio lub ujemnie naładowanych jonów. Rozszerzenie to jest jedną z ważnych cech definicji Brønsteda–Lowry ' ego. Można go podsumować równaniem A ⇄ B + H+, w którym A i B razem są sprzężoną parą kwasowo–zasadową., W takiej parze a musi oczywiście mieć o jeden ładunek dodatni (lub o jeden ładunek ujemny mniej) niż B, ale nie ma innych ograniczeń co do znaku lub wielkości ładunków.
kilka przykładów sprzężonych par kwasowo–zasadowych podano w tabeli.,aa452″>
należy podkreślić kilka punktów dotyczących definicji brønsted–Lowry:
1., Jak wspomniano powyżej, definicja ta jest niezależna od rozpuszczalnika. Jony pochodzące z rozpuszczalnika (H3O + i OH− w wodzie oraz NH4+ i NH2 – w ciekłym amoniaku) nie mają żadnego specjalnego statusu, ale w ogólnej definicji występują jako przykłady kwasów lub zasad. Z drugiej strony, oczywiście, będą one szczególnie ważne gatunki dla reakcji w rozpuszczalniku, do którego się odnoszą.
2. Oprócz znanych kwasów molekularnych, z nowej definicji wyłaniają się dwie klasy kwasów jonowych., Pierwszy zawiera aniony pochodzące z kwasów zawierających więcej niż jeden kwaśny Wodór—np. jon wodorosiarczanowy (HSO4−) oraz pierwotne i wtórne jony fosforanowe (H2PO4− i HPO42−) pochodzące z kwasu fosforowego (H3PO4). Druga i bardziej interesująca klasa składa się z dodatnio naładowanych jonów (kationów), takich jak Jon amonowy (NH4+), który można uzyskać przez dodanie protonu do zasady molekularnej, w tym przypadku amoniaku (NH3). Jon hydroniowy (H3O+), który jest jonem wodorowym w roztworze wodnym, również należy do tej klasy., Oczywiście ładunek tych kwasów jonowych zawsze musi być równoważony przez jony o przeciwnych ładunkach, ale te przeciwstawnie naładowane jony zwykle nie mają znaczenia dla właściwości kwasowo-zasadowych układu. Na przykład, jeśli jako kwas stosuje się wodorosiarczan sodu (Na+HSO4−) lub chlorek amonu (NH4+Cl−), jon sodu (Na+) i Jon chlorkowy (Cl−) nie przyczyniają się do właściwości kwasowych i mogą być równie dobrze zastąpione przez inne jony, takie jak odpowiednio potas (K+) i nadchloran (ClO4−).
3., Cząsteczki takie jak amoniak i aminy organiczne są zasadami ze względu na ich skłonność do przyjmowania protonów. W przypadku wodorotlenków metali, takich jak wodorotlenek sodu, z drugiej strony, podstawowe właściwości wynikają z samego jonu wodorotlenku, jonu sodu służącego jedynie do zachowania neutralności elektrycznej. Co więcej, nie tylko jon wodorotlenkowy, ale także aniony innych słabych kwasów (na przykład jon octanowy) muszą być klasyfikowane jako zasady ze względu na ich tendencję do reformowania kwasu poprzez przyjęcie protonu., Formalnie anion dowolnego kwasu można uznać za zasadę, ale dla anionu bardzo silnego kwasu (na przykład jonu chlorkowego) tendencja do przyjmowania protonu jest tak słaba, że jego podstawowe właściwości są nieistotne i nie jest właściwe opisywanie go jako zasady. Podobnie wszystkie związki wodoru można formalnie zdefiniować jako kwasy, ale w wielu z nich (na przykład w większości węglowodorów, takich jak metan, CH4) tendencja do utraty protonu jest tak mała, że termin kwas normalnie nie byłby stosowany do nich.
4., Niektóre gatunki, w tym cząsteczki, a także jony, posiadają zarówno właściwości kwasowe, jak i podstawowe; takie materiały są uważane za amfoteryczne. Zarówno woda, jak i amoniak są amfoteryczne, co może być reprezentowane przez Schematy H3O+ – H2O-OH-i NH4+–NH3−NH2 -. Innym przykładem jest wtórny jon fosforanowy, HPO42- , który może stracić lub przyjąć proton, zgodnie z następującymi równaniami: HPO42− ⇄ PO43− + H+ I HPO42 – + H+ ⇄ H2PO4 -. Właściwości amfoteryczne wody są szczególnie ważne w określaniu jej właściwości jako rozpuszczalnika do reakcji kwasowo-zasadowych.
5., Równanie A ⇄ B + H+, użyte w definicji Brønsteda-Lowry ' ego, nie przedstawia reakcji, która może być obserwowana w praktyce, ponieważ wolny proton, H+, może być obserwowany tylko w układach gazowych przy niskich ciśnieniach. W roztworze proton zawsze jest przyłączony do innych gatunków, Zwykle do cząsteczki rozpuszczalnika. Tak więc w wodzie jon H3O + składa się z protonu związanego z cząsteczką wody. Z tego powodu wszystkie obserwowane reakcje kwasowo–zasadowe w roztworze łączą się parami, w wyniku czego mają postać A1 + B2 ⇄ B1 + A2., Fakt, że nie można zaobserwować procesu A ⇄ B + H+, nie oznacza poważnej nieadekwatności definicji. Podobna sytuacja istnieje z definicjami utleniaczy i reduktorów, które są definiowane odpowiednio jako gatunki mające tendencję do zdobywania lub tracenia elektronów, mimo że jedna z tych reakcji nigdy nie zachodzi sama i wolne elektrony nigdy nie są wykrywane w roztworze (podobnie jak wolne protony).