أيون
الهيدرونيوم Hydronium ion تحتوي
نواة ذرة
الهيدروجين على
بروتون واحد إضافة إلى إلكترون يدور حولها¬H : 1s1 وعند تكوين أيون الهيدروجين تخسر هذه الذرة الكترونها
الوحيد، ويبقى منها البروتون فقط . وبمعنى آخر فإن أيون الهيدروجين (+H)
= بروتون (P) .
وبما أن البروتون صغير الحجم ، فإن كثافة الشحنة عالية جداً ، لذلك
يوجد البروتون في الوسط المائي مرتبطاً برابطة تناسقية بعدد من جزيئات
الماء أقلها جزيء واحد ، ويكتب على الصورة +H3O
ويسمى أيون الهيدرونيوم .
وتنشأ
الرابطة التساهمية التناسقية
بين البروتون والماء عندما يقدم الماء زوجا ً من الالكترونات ، ويقدم
البروتون فلكا ً فارغا ً .
مفهوم برونستد – لوري للحموض والقواعد
Bronsted – Lawry model
الحمض : مادة لها القدرة على منح
بروتون (proton donner)
لمادة أخرى.
ويجب أن يحتوي الحمض على هيدروجين (بروتون) حسب تعريف برونستد - لوري.
قد يكون حمض برونستد – لوري حمض أرهينيوس مثل HCl ، HCN
، HF ، H2CO3 ، CH3COOH
. أيوناً موجباً مثل iNH4+i،
iH3O+i
،
iCH3NH3+i
. أيوناً سالباً يحتوي على هيدروجين مثل iHS-i
،
iHSO4-i،
iHCO3-i
.
القاعدة : مادة لها القابلية
على تقبل بروتون (proton
acceptor)
من مادة أخرى.
قد تكون قاعدة برونستد – لوري : قاعدة
أرهينيوس مثل NaOH
، KOH
. جزيئاً
متعادلاً مثل NH3
، CH3NH2
، N2H4
، C6H5NH2
. أيوناً
سالباً مثل S-2
، HS-1
، HSO4-1
، CO3-2
، OH-1
، CH3COO-.
ملاحظة :
هنالك مواد تسلك سلوكاً حمضياً وسلوكاً قاعدياً مثل الماء والأيونات السالبة
التي تحتوي على تحتوي على هيدروجين يمكن منحه مثل
HSO4-
أهمية مفهوم برونستد – لوري:
يمكن لتعريف برونستد – لوري أن يفسر الحموض والقواعد التي فسرها أرهينيوس،
فحموض وقواعد أرهينيوس هي أيضاً حموض وقواعد برونستد – لوري. يمكن
لتعريف برونستد – لوري أن يفسر القواعد التي لا تحتوي على OH
مثل الأمونيا NH3
، أو الأيونات CO3-2
، HS-1
.
لا يشترط التعريف توفر الوسط المائي .
يمكن للتعريف أن يفسر الخواص الحمضية والقاعدية للأملاح بعد تفككها في الماء. تدريب :
تمثل المعادلات الآتية تفاعل عدد من الأيونات في الماء :
حدد الحمض أو القاعدة في كل
منها وفقاً لمفهوم برونستد-لوري. وضح سلوك الماء
(كحمض أو كقاعدة) في كل منها.