واکنش اسید و باز

واکنش اسید و باز یک واکنش شیمیایی است که میان یک اسید و یک باز اتفاق می افتد. مفاهیم متعددی که تعاریف دیگری از مکانیزم واکنش های درگیر و کاربرد آن ها در حل مسائل وجود دارد. علی رغم تعدد تعاریف مختلف، اهمیت آن ها در تجزیه و تحلیل هنگام سر و کار داشتن با واکنش های اسید و باز در حالت های گازی یا به خصوص مایع یا حتی در حالت هایی که به ندرت دیده می شوند، مشخص می شود. اولین مفاهیم دربارهٔ واکنش های اسید و باز در حدود سال ۱۷۷۶ توسط آنتوان لاووازیه تنظیم شد. [ ۱]
مطابق تعریف سوانت آرنیوس اسید ماده ای است که در محلول آبی از هم جدا می شود و یون هیدروژن H+ ( یک پروتون ) آزاد می کند. [ ۲]
ثابت تعادل در این گونه واکنش های جداسازی، ثابت جداسازی نام دارد. پروتون آزاد شده با یک مولکول آب وارد واکنش می شود تا یک هیدرونیوم ( یا اکسینیوم ) یون H۳O+ بدهد. بعدها آرنیوس پیشنهاد کرد که این جداسازی را با نام واکنش اسید - باز شناخته شود.
بر طبق این تئوری اسید ماده ای است که پروتون ( H+ ) از دست می دهد و باز ماده ای است که پروتون می گیرد. به عنوان نمونه در واکنش اسید استیک و آب، استیک اسید پروتون از دست داده و آب پروتون می گیرد پس استیک اسید، اسید و آب به عنوان باز عمل می کند. [ ۳] [ ۴]
مولکولی که بتواند جفت الکترون غیر پیوندی از مولکول دیگری دریافت کند اسید و مولکول دهنده جفت الکترون باز است. این نظریه نخستین بار توسط دانشمند مشهور آمریکایی گیلبرت لوویس و در سال ۱۹۲۳ ارائه شد. [ ۵]
این نظریه نخستین بار توسط شیمیدان آلمانی هرمان لوکس در سال ۱۹۳۹ مطرح شد[ ۶] [ ۷] و سپس توسط شیمیدان نروژی هاکون فلود در سال ۱۹۴۷ توسعه یافت. [ ۸] در نظریه لوکس - فولد، جابجایی یون اکسید ( O2− ) عامل تشخیص اسید و باز است. با توجه به این نظریه، ترکیباتی مانند MgO و SiO2 در حالت جامد ممکن است به عنوان اسید یا باز دسته بندی شوند. به عنوان مثال، کانی الیوین را می توان به عنوان یک ترکیب از اکسید بازیِ منیزیم ( MgO ) و اکسید اسیدیِ سیلیس ( SiO2 ) در نظر گرفت. این طبقه بندی در علم زمین شیمی از اهمیت بالایی برخوردار است. [ ۹]
سیستم های حلالی[ ۳]
در یک سیستم حلالی ، اسید جسمی است که کاتیون مشخص یک حلال را تولید کرده ، و باز جسمی است که آنیون مشخص آن حلال را تولید کند. حلال می تواند یکی از فرآورده های واکنش بین اسید و باز ( خنثی شدن ) باشد.