för att lösa de olika svårigheterna i vätehydroxidjondefinitionerna av syror och baser föreslogs en ny, mer generaliserad definition 1923 nästan samtidigt av J. M. Brønsted och T. M. Lowry., Även om strävan efter exakta verbala definitioner av kvalitativa begrepp vanligtvis inte är lönsam i fysisk vetenskap, har Brønsted–Lowry-definitionen av syror och baser haft långtgående konsekvenser i förståelsen av ett brett spektrum av fenomen och i stimuleringen av mycket experimentellt arbete. Definitionen är följande: en syra är en art som har en tendens att förlora en proton, och en bas är en art som har en tendens att få en proton., Termen proton betyder arten H+ (kärnan i väteatomen) snarare än de faktiska vätejoner som förekommer i olika lösningar; definitionen är således oberoende av lösningsmedlet. Användningen av ordet arter snarare än substans eller molekyl innebär att termerna syra och bas är inte begränsade till oladdade molekyler men gäller även för positivt eller negativt laddade joner. Denna förlängning är en av de viktiga egenskaperna hos Brønsted-Lowry-definitionen. Det kan sammanfattas av ekvationen A, B + H, där A och B tillsammans är ett konjugat syra-baspar., I ett sådant par måste A uppenbarligen ha en mer positiv laddning (eller en mindre negativ laddning) än B, men det finns ingen annan begränsning på skylten eller storleken på avgifterna.
flera exempel på konjugatsyra–baspar ges i tabellen.,aa452″>
ett antal punkter om Brønsted–Lowry-definitionen bör betonas:
1., Som nämnts ovan är denna definition oberoende av lösningsmedlet. De joner som härrör från lösningsmedlet (H3O+ och OH− i vatten och NH4 + och NH2− i flytande ammoniak) ges inte någon särskild status men visas som exempel på syror eller baser i termer av den allmänna definitionen. Å andra sidan kommer de naturligtvis att vara särskilt viktiga arter för reaktioner i lösningsmedlet som de relaterar till.
2. Förutom de välkända molekylära syrorna framträder två klasser av jonsyror från den nya definitionen., Den första består av anjoner som härrör från syror som innehåller mer än ett surt väte− t.ex. bisulfatjon (hso4−) och primära och sekundära fosfatjoner (H2PO4− och HPO42 -) som härrör från fosforsyra (H3PO4). Den andra och mer intressanta klassen består av positivt laddade joner (katjoner), såsom ammoniumjonen (NH4+), som kan härledas genom tillsats av en proton till en molekylär bas, i detta fall ammoniak (NH3). Hydroniumjon (H3O+), som är vätejonen i vattenlösning, hör också till denna klass., Laddningen av dessa jonsyror måste naturligtvis alltid balanseras av joner av motsatta laddningar, men dessa motsatt laddade joner är vanligtvis irrelevanta för systemets syrabasegenskaper. Till exempel, om natriumbisulfat (Na+HSO4−) eller ammoniumklorid (NH4+Cl−) används som en syra, bidrar natriumjonen (Na+) och kloridjon (Cl−) ingenting till de sura egenskaperna och kan lika väl ersättas av andra joner, såsom kalium (K+) respektive perklorat (ClO4−).
3., Molekyler som ammoniak och organiska aminer är baser på grund av deras tendens att acceptera en proton. Med metallhydroxider såsom natriumhydroxid, å andra sidan, de grundläggande egenskaperna beror på hydroxidjon själv, natriumjon tjänar bara för att bevara elektrisk neutralitet. Dessutom måste inte bara hydroxidjon utan även anjoner av andra svaga syror (till exempel acetatjon) klassificeras som baser på grund av deras tendens att reformera syran genom att acceptera en proton., Formellt kan anjon av någon syra betraktas som en bas, men för anjon av en mycket stark syra (kloridjonen, till exempel) är tendensen att acceptera en proton så svag att dess grundläggande egenskaper är obetydliga och det är olämpligt att beskriva det som en bas. På samma sätt kan alla väteföreningar formellt definieras som syror, men i många av dem (till exempel de flesta kolväten, såsom metan, CH4) är tendensen att förlora en proton så liten att termen syra normalt inte skulle appliceras på dem.
4., Vissa arter, inklusive molekyler såväl som joner, har både sura och grundläggande egenskaper; sådana material sägs vara amfotera. Både vatten och ammoniak är amfotera, en situation som kan representeras av systemen H3O+–H2O–OH− och NH4+–NH3–NH2−. Ett annat exempel är den sekundära fosfatjonen, HPO42−, som antingen kan förlora eller acceptera en proton, enligt följande ekvationer: HPO42− PO43− + H+ och HPO42− + H+ D H2PO4−. De amfotera egenskaperna hos vatten är särskilt viktiga för att bestämma dess egenskaper som lösningsmedel för syrabasreaktioner.
5., Ekvationen A B + H+, som används i Brønsted-Lowry-definitionen, representerar inte en reaktion som kan observeras i praktiken, eftersom fri proton, H+, endast kan observeras i gasformiga system vid låga tryck. I lösning är proton alltid fäst vid någon annan art, vanligen en lösningsmedelsmolekyl. Således i vatten består Jonen H3O+ av en proton bunden till en vattenmolekyl. Av denna anledning kombineras alla observerbara syrabasreaktioner i lösning i par, med resultatet att de är av formen A1 + B2 B1 + A2., Det faktum att förfarandet B + H+ inte kan iakttas innebär inte att definitionen är allvarlig. En liknande situation finns med definitionerna av oxiderande och reducerande medel, som definieras som arter som har en tendens att få eller förlora elektroner, även om en av dessa reaktioner aldrig uppstår ensam och fria elektroner detekteras aldrig i lösning (mer än fria protoner är).