Thuyết Brønsted–Lowry là một thuyết về phản ứng acid–base do Johannes Nicolaus Brønsted và Thomas Martin Lowry đề xuất một cách độc lập vào năm 1923. Theo thuyết này, khi một acid phản ứng với một base thì acid tạo thành base liên hợp của nó, và base tạo thành acid liên hợp của nó thông qua trao đổi một proton (cation hydro, hay H+). Thuyết này là một dạng khái quát hóa của thuyết Arrhenius. Hãy cùng tổ Hoá – Trường Trung học phổ thông Thành phố Hồ Chí Minh tìm hiểu thuyết Brønsted–Lowry.
Nội dung thuyết Bronsted – Lowry về acid base
Thuyết Bronsted – Lowry, được phát triển bởi Johannes Nicolaus Brønsted và Thomas Martin Lowry vào năm 1923, định nghĩa acid và base như sau:
Acid: Một chất có khả năng cho proton (H⁺).
Base: Một chất có khả năng nhận proton (H⁺).
Theo thuyết này, phản ứng acid-base là một quá trình chuyển proton từ acid sang base.
Ví dụ:
Phản ứng giữa acid acetic và nước: CH3COOH + H2O CH3COO− + H3O+
Trong phản ứng này, acid acetic (CH₃COOH) cho proton và trở thành ion acetate (CH₃COO⁻), trong khi nước nhận proton và trở thành ion hydronium (H₃O⁺).
Phản ứng giữa ammonia và nước: NH3 + H2O NH4+ + OH−
Trong phản ứng này, ammonia (NH₃) nhận proton từ nước và trở thành ion ammonium (NH₄⁺), trong khi nước cho proton và trở thành ion hydroxide (OH⁻).
Ý nghĩa của thuyết Bronsted – Lowry trong thực tế
Thuyết Bronsted – Lowry mang nhiều ý nghĩa và ứng dụng quan trọng trong thực tế:
Mở rộng khái niệm acid và base:
Thuyết này mở rộng khái niệm về acid và base, cho phép giải thích các phản ứng mà thuyết Arrhenius không thể giải thích. Ví dụ, thuyết Bronsted – Lowry có thể giải thích phản ứng giữa ammonia và nước.
Ứng dụng trong hóa học phân tích:
Thuyết này giúp giải thích và dự đoán các phản ứng trong dung dịch, hỗ trợ trong việc xác định nồng độ ion H⁺ hoặc OH⁻ trong các quá trình phân tích hóa học.
Ứng dụng trong công nghiệp:
Trong công nghiệp hóa chất, việc hiểu rõ về các phản ứng acid-base là rất quan trọng để thiết kế và tối ưu hóa các quy trình sản xuất, chẳng hạn như trong sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu, và chất tẩy rửa.
Ứng dụng trong y học và sinh học:
Cân bằng acid-base là rất quan trọng trong cơ thể con người. Hiểu biết về thuyết Bronsted – Lowry giúp giải thích cách cơ thể duy trì pH trong máu và các mô, cũng như cách xử lý các tình trạng rối loạn pH như acidemia và alkalemia.
Ứng dụng trong môi trường:
Thuyết này giúp hiểu và giải thích các quá trình hóa học trong môi trường, chẳng hạn như ảnh hưởng của acid mưa, sự trung hòa acid trong đất và nước, và các quá trình phân hủy sinh học.
Thuyết Bronsted – Lowry là một công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực của hóa học và có những ứng dụng rộng rãi trong thực tế, từ công nghiệp đến y học và môi trường.
