Протолитик мувозонатлар, кислота ва асосларни протолитик назарияси хақида тушунча

Aim.uz

Протолитик мувозонатлар, кислота ва асосларни протолитик назарияси хақида тушунча
С.А.Аррениуснинг электролитик диссоциация таълимоти шаклланган (1883-1887) даврдан буён ионланиш (диссоциация) натижасида водород ионини (H⁺) ажратувчи моддалар – кислота, ионланиш вақтида гидроксил ионини (OH^-) ажратувчи моддалар – асослар деб аталган.
Бу тушунчаларга мувофиқ минерал кислоталар (хлорид HCl, нитрат HNO₃, сульфат H₂SO₄, ортофосфат H₃PO₄ ва бошқа кислоталар) органик кислоталар, масалан бир негизли карбон кислоталар RCOOH, бу ерда – R-органик радикал, барчаси типик кислоталардир. Буларнинг барчаси диссоциланганда водород иони ажралади:
HCl → H⁺+Cl-
HNO₃ → H⁺+ NO₃^-
H₂SO₄ → H⁺+HSO₄^-
HSO₄^- ↔ H⁺+SO₄^2-
H₃PO₄ ↔ H⁺+H₂PO₄^-
H₂PO₄^-↔ H⁺+HPO₄^2-
HPO₄^2-↔ H⁺+PO₄^3-
CH₃COOH ↔ H⁺+CH₃COO^- ва х.з.
Электролитик диссоциация назарияси тушунчасига кўра типик асосларга натрий гидроксиди NaOH, калий гидроксиди KOH, кальций гидроксиди Ca(OH)₂, сувли аммиак NH₃·H₂O ва х.з.киради. Улар ионланганда гидроксил иони ажралади:
NaOH → Na⁺+OH^-
KOH→ K⁺+OH^-
Cа(OH)₂ → Ca(OH)⁺+OH^-
Ca(OH)⁺↔ Ca²⁺+OH^-
NH₃·H₂O ↔ NH₄OH ↔ NH₄⁺+OH^-
Аммо эритмада асослик хоссасини намоён этадиган кўпгина моддалар бу таълимотни асосларга берган таърифига тўгри келмас эди. Масалан, пиридин молекуласида гидроксил гурухибўлмаса хам, сувда эритилганда гидроксил гуруҳини ҳосил қилади:
C₅H₅N + H₂O ↔ C₅H₅NH⁺+OH^-
Гарчанд гидроксил ионининг манбаи пиридин молекуласи эмас, у билан реакцияга киришаётган сув бўлсада, пиридин сувли эритмада кучсиз асос хоссасини намоён этади.
1923 йилда даниялик физик-кимёгар Й.Н.Бренстед (1879-1947) юқорида кўрилган нуқсонлардан ҳоли бўлган бир мунча умумийроқ кислота-асосларнинг протолитик назарясини таклифэтди. Й.Н.Бренстед таълимотига кўра, кислоталар – протон берувчи (донорлар), асослар протон олувчи (акцепторлар) деб аталади; кислота-асослар бири бошқасига айланувчи, бири иккинчисибилан боғланган жуфтлар холида мавжуд бўлади; сувли эритмада водород иони H⁺ мавжуд эмас, у сув молекуласи билан гидроксоний H₃О⁺ ионини ҳосил қилади.
Шу каби фикрларни, бироз кейинроқ (1928), инглиз кимёгари Т.М.Лоури (1874-1936) хам баён этган. Шунинг учун кислота-асослар протолитик таълимотини баъзан Бренстед, баъзан эсаБренстед-Лоури таълимоти деб аташади, биз кейинги қўш атамани.
Таъкидлаш лозимки, 1907 йилдаёқ, швецариялик кимёгар А.Вернер (1866-1919) кислота-асосларни ўз даврида янгича назариясини ривожлантирган эди. Унга кўра, сув молекуласидагигидроксил ионларини ўзига боғлаб олувчи моддалар кислоталар, водород ионини бириктирадиган моддалар асослар деб аталган. Бу фикрлар Бренстед-Лаури кислота-асос назариясига бирозяқинроқ.
Хулоса қилсак, Бренстед-Лоури кислота-асос назарясига мувофиқ: ионлашиб, протон ажратувчи моддалар – кислоталар, протон бириктириб олувчи моддалар – асослар дейилади. Бутаълимотга асосан фақат нейтрал молекулаларгина эмас, катион ва анионлар ҳам кислота-асос хоссаларини намоён этиши мумкин.
Протон ташувчи моддалар протолитлар деб аталади. Бренстед-Лоури протолитик назаряси асосида бир асосли кислотани бир кислотали асосга айланиш қайтар жараёнини кўриб чиқамиз: