Историјске дефиниције киселина и база: еволуција, карактеристике и киселинско-базне реакције

Супстанце са посебним карактеристикама од великог практичног интереса познате су и користе се већ дуго времена, а сада су идентификоване као киселине y базеТо су веома уобичајени хемијски реагенси, способни да развију велики део својих једињења у водени медијум, а које прате човечанство од првих покушаја класификације супстанци по њиховом укусу, изгледу и понашању.

Постоје неке реакције које укључују киселине и базе, назване киселинско-базне реакције, које се проучавају применом принципа хемијска равнотежа до решења. У овој врсти процеса, постоји једна супстанца која игра централну улогу: растварачУ воденим растворима, киселине и базе размењују протоне са водом, па су ове реакције познате и као реакције размене протона o протолитски.

Много пре него што је постојала модерна хемија, већ је емпиријски било познато да неке намирнице попут сирћета, лимуна или одређеног воћа имају веома карактеристичан кисели укусМеђутим, били су потребни векови да се схвати узрок тог укуса. Реч киселина потиче од латинског „ацидус", Шта то значи кисело, и одражава како су сензорни критеријуми — посебно укус — били први водич за класификацију ових супстанци.

Шта су киселине?

Са становишта модерне водене хемије, киселина се дефинише као било која хемијско једињење који, када се раствори у води, ствара раствор са активност хидронијум катиона (H₃O⁺) виша него код чисте воде. Што се тиче pH скале, то значи да кисели раствор има pH мањи од 7.

Било која хемијска супстанца која манифестује карактеристична својства киселине (способност донирања протона, реаговања са базама, модификације индикатора итд.) назива се кисела супстанцаТренутно разумевање киселина је временом усавршено кроз различите теоријске моделе, али централна идеја да су то супстанце које стварају или доприносе „киселости“ у медијуму остаје.

Карактеристике киселина

Међу најважнијим својствима и карактеристикама киселина су следећа, која обухватају сензорне, хемијске и технолошке аспекте:

Они поседују квалитет реагују са супстанцама које се називају базешто доводи до процеса неутрализације у којима се формирају соли и водаОво је један од најстаријих односа примећених у хемији.
Многе киселине су изузетно корозивнопосебно концентроване минералне киселине (као што су хлороводонична, азотна или сумпорна). Ова корозивност је последица њихове велике способности да реагују са металима, органским ткивима и бројним другим материјалима.
Они одлично раде електрични проводници у воденим срединама, пошто се у раствору дисоцирају на јоне који омогућавају транспорт електричног набоја кроз течност.
У многим случајевима, осебујни кисели или кисели укусКласичан пример су намирнице које садрже лимунска киселинакао што су поморанџе, лимете, грејпфрути или лимуни, као и сирћетна киселина у сирћету. Овај сензорни критеријум био је један од првих начина за идентификацију киселих супстанци.
Они могу реаговати са оксиди метала да формирају со и воду, понашање слично оном које показују према базама, што показује њихову способност да трансформишу чврста јонска и ковалентна једињења у растворљиве врсте.
У неким случајевима могу бити штетно по здравље и производити опекотине коже и озбиљно оштећење ткива. Дуготрајни контакт или излагање високим концентрацијама захтева одговарајућу заштитну опрему.
Они поседују способност да генеришу со и молекуларни водоник (H₂) када реагује са одређеним активни метали (као што су цинк, магнезијум или гвожђе), процес праћен пенушањем и ослобађањем гаса.
Они имају особине које снажно утичу на индикатори киселинско-базних својставакао што су фенолфталеин или лакмус папир. Киселина може да обезбоји фенолфталеин (чинећи га безбојним) и способна је да направи лакмус папир променити из плаве до црвене или наранџастих до црвенкастих тонова, у зависности од коришћеног индикатора.

Ове карактеристике допуњују друге које се данас боље разумеју захваљујући хемијској теорији: неке киселине се сматрају јаке киселине јер се скоро потпуно дисоцирају у води (као хлороводонична киселина), док су други слабе киселинејер се јонизују само делимично (као сирћетна киселина). Овај степен дисоцијације одређује интензитет њиховог киселог понашања и кључан је за предвиђање исхода њихових реакција.

Историјски гледано, супстанце као што су сирћетни спирт (сирћетна киселина), дух соли (хлороводонична киселина), нитро дух (азотна киселина) и дух витриола (сумпорна киселина) постали су неопходни алати за алхемичаре и протохемичаре. Њена огромна моћ да раствара материјале, укључујући племените метале, кроз смеше као што су Царска вода, учинили су их веома вредним и симболичним супстанцама у хемијској пракси прошлих епоха.

Које су основе?

Базе су такође познате као алкалије, термин који потиче из арапског „ал-кали„, везано за пепео од биљака које су се користиле за прављење сапуна и стакла. Све се то назива базама. супстанце које поседују алкална својстваТо јест, способни су да реагују са киселинама и стварају соли, а у воденом раствору производе или повећавају концентрацију хидроксилни јони (OH)^-) или врста које се тако понашају.

Међу најчешћим базама су хидроксиди (на пример, NaOH и KOH), који су се широко користили и користе у лабораторијама и индустрији. У савременом хемијском језику, база се може дефинисати на неколико комплементарних начина у зависности од теоријског модела: као супстанца која прихвата протоне (Бронстед-Лоури модел) или као врста која донира електронске парове (Луисов модел). Међутим, у области водених раствора, остаје корисно описати их као једињења која генеришу pH већи од 7 када се раствори у води.

Карактеристике база

Роберт Бојл и други пионири хемичарства идентификовали су неколико фундаменталних својстава која омогућавају препознавање и класификацију база. Међу најважнијима су:

Они обично представљају сапунасти или клизави карактерпосебно када се ради са јаким базама у раствору, као што су натријум хидроксид или калијум хидроксид.
Одликују се својим горак укусОво својство је историјски повезивано са алкалијама добијеним из пепела, иако из безбедносних разлога није препоручљиво тестирати концентроване базне супстанце.
Они имају способност реаговања са киселинама, производњу соли и вода у реакцијама неутрализације, које су један од стубова проучавања киселинско-базне хемије.
Они могу да направе лакмус папир променити из црвена до плаваи утичу на многе индикаторе као што је фенолфталеин, који у базној средини добија интензивну ружичасту боју.
Многи хидроксиди су растворљив у водипосебно оних од алкалних и земноалкалних метала, што олакшава њихову употребу у индустријским и лабораторијским процесима. Ови водени раствори су, генерално, добри проводници електрицитета због присуства јона.
Велика већина ових супстанци је штетно за људску кожујер оштећују ткива сапонификујући масти и уништавајући протеине. Јаке базе попут каустичне соде или каустичног поташе могу изазвати веома озбиљне опекотине.

Међу најстаријим познатим базама су соса (натријум карбонат) и поташа (калијум карбонат), добијен из водених екстраката пепела. Допуњени су природним облицима алкална земљиштакао што су кречњак или креда (калцијум карбонат). Развојем хемије, уграђена су и друга једињења, као што су амонијак, у почетку сматрана испарљивом алкалијом, која је добијена разлагањем органских супстанци као што је уреа.

Иако су Бојл и други велики хемичари у неколико наврата покушавали да објасне зашто се киселине и базе понашају онако како се понашају, прве потпуно прихваћене теоријске дефиниције су се дуго учвршћивале. Током већег дела историје, киселине и базе су дефинисане на начин који... кружниТо јест, на основу тога како су реаговале једна са другом: супстанца је била кисела ако је реаговала са познатом базом, а базна ако је снажно реаговала са познатом киселином.

Киселинско-базне реакције

Кисело-базне реакције, такође познате као реакције неутрализацијеТо су хемијски процеси у којима киселина и база реагују, стварајући, као главне производе, соли и водеТермин „со“ се користи за описивање било ког једињења са јонски карактер чији катион потиче од базе, а чији анјон потиче од киселине.

У контексту водене хемије, ове реакције се схватају као комбинације H јона⁺ (или Х)₃O⁺) из киселине са OH јонима^- долазећи од основе до формирања молекули водеУ ширем смислу, у моделима као што је Бренстед-Лоуријев модел, они су описани као процеси пренос протона између донора (киселине) и реципијента (базе).

Тхе реакције неутрализације У већини случајева, они су егзотерманТо јест, они ослобађају енергију у облику топлоте. Стога, када се концентровани раствори киселина и база помешају, примећује се значајно повећање температуре. Ово се назива „неутрализација“ јер, када се киселина и база споје у одговарајућим размерама, оне реагују. Они се међусобно поништавају своја карактеристична својствастварајући раствор у коме је pH близу неутралног, у зависности од релативне јачине реактаната.

Историјски гледано, „антагонизам“ између киселина и база тумачен је готово као борба између супротстављених супстанци. Протохемичари су приметили да када се „кисели алкохол“ доведе у контакт са алкалијом, долази до реакције. бурна реакцијаРеакција је често била бурна, стварајући топлоту, па чак и гасове попут угљен-диоксида када је алкалија била карбонат. Ови упечатљиви феномени помогли су да се учврсти идеја да киселине и базе припадају јасно различитим и супротстављеним категоријама.

Вежбање реакције киселина и база

Да би се илустровала реакција неутрализације, може се извести класичан лабораторијски експеримент коришћењем киселинско-базна титрацијаТипичан поступак укључује коришћење Ерленмајерове боце са раствор хлороводоничне киселине (HCl) познате или тек одређене концентрације, којој се додаје неколико капи индикатор киселинско-базне равнотеже, као што је фенолфталеин.

La фенолфталеин Безбојан је у киселој или благо неутралној средини, али добија боју интензивно ружичаста у основном медијумуДакле, промена боје служи као визуелни сигнал за детекцију тачке у којој је раствор прешао са вишка киселине на благи вишак базе.

Паралелно, бирета се припрема са раствором од натријум хидроксид (НаОХ)који делује као титрант. Славина бирете се пажљиво и полако отвара, дозвољавајући да раствор NaOH кап по кап капље на киселину која се налази у Ерленмајеровој боци.

Како база пада и ерленма се благо тресе, OH јони^- База реагује са H јонима⁺ (или Х)₃O⁺) хлороводоничне киселине, формирајући вода и натријум хлорид (NaCl)Овај процес узрокује киселост се смањује прогресивно и да повећање pHТемпература раствора може мало порасти због егзотермне природе реакције.

Долази тачка када је количина додате базе тачно онаква каква је потребна да се неутралисати сву присутну киселинуУ том тренутку, познатом као тачка еквиваленцијеСледећа кап додате базе ствара благи вишак OH^- у раствору, што узрокује промену боје индикатора и његову ружичасту боју. Ова промена боје је експериментални знак да је постигнута жељена киселинско-базна равнотежа.

Са квантитативне тачке гледишта, неутрализатори киселина и база се производе у пропорцијама еквивалент-еквивалентТо значи да еквивалент киселине биће потпуно неутралисан од стране основни еквивалент, без обзира на специфичну природу сваке супстанце, под условом да је позната њена способност да донира или прихвати протоне.

La маса еквивалента једног грама Одређује се на основу врсте супстанце и реакције која је укључена. Израчунавање грам еквивалента соли није исто што и израчунавање киселине, и није исто за све могуће реакције, јер број пренетих протона или укључених функционалних група може да варира. Стога, еквивалентни прорачуни Морају се прилагодити специфичном контексту реакције.

У случају киселина, маса молар подељено између број дисоцијабилних водоника Ово резултира масом једног грам еквивалента те киселине. За базе типа хидроксида, грам еквивалент се обично добија дељењем моларне масе са бројем OH групе^- присутни у формули.

Запремина раствора укључених у титрацију повезана је формулом: N_a В._a = Н_b В._b, где је Н_a и В._a син ла нормалност и запремину киселине, и N_b и В._b То су нормалност и запремина базе. Овај израз нам омогућава да израчунамо количину раствора познате концентрације потребну за потпуну неутрализацију другог раствора чију концентрацију желимо да одредимо.

Да би се израчунало нормалност За кисели раствор у случају монопротонских киселина (које донира један протон), може се користити поједностављена релација: нормалност = моларностКод полипротичних киселина или полифункционалних база, потребно је узети у обзир број протона или OH група^- доступно по молекулу.

Значај киселинско-базне реакције

Киселино-базне реакције су од огромног значаја у хемији и у свакодневном животу, посебно због њихове корисности као технике квантитативне анализе путем волуметријских титрација. Ови процеси омогућавају прецизно одређивање концентрације супстанци у растворима, што је фундаментално у лабораторијама за клиничку анализу, индустријској контроли квалитета, пречишћавању воде, прехрамбеној индустрији и бројним другим технолошким областима.

У експерименталној пракси, киселинско-базне титрације обично користе индикаторски раствор да визуелно идентификују тачку близу неутрализације. Ови индикатори мењају боју унутар одређеног pH опсега. Избор одговарајућег индикатора подразумева познавање pH вредност тачке еквиваленције за сваку реакцију и изаберите индикатор чији опсег окретања одговара тој вредности.

Поред визуелних метода, тренутно се користе следеће електрохемијске методе за праћење киселинско-базних реакција, као што је употреба pH метри и специфичне електроде. Ове методе омогућавају веома прецизно откривање тачке у којој се дешава неутрализација, графички представљајући варијацију pH вредности у односу на запремину додатог титранта.

Кисело-базне равнотеже су такође неопходне за разумевање биолошких и еколошких процеса: од одржавање pH вредности крви преко пуферских система до понашања хранљивих материја и загађивача у земљиште и водаХемија киселина и база се директно примењује у дизајну ђубрива, под контролом киселост океана, и у формулацији кућних производа као што су детерџенти, средства за уклањање каменца, средства за уклањање каменца и антациди.

Историјски гледано, проучавање неутрализација помогло је хемичарима да схвате да се реакције одвијају у фиксне масене пропорцијешто је допринело развоју фундаменталних закона као што су закон одређених пропорцијаУпотреба биљних индикатора као што су љубичасти сируп То је омогућило прекидање кружности у дефиницији киселина и база, јер је пружило независну референцу за класификацију супстанци према њиховом понашању.

Врсте киселинско-базних реакција према јачини реактаната

Реакције неутрализације могу се класификовати према релативна јачина киселине и базе који учествују. Ова класификација је корисна за предвиђање pH вредности добијеног раствора и избор најпогоднијег индикатора у титрацији.

Реакција слабе киселине и базе

У реакцији између слаба киселина и слаба базаНи киселина се потпуно не дисоцира да би донирала све своје протоне, нити база потпуно јонизује да би прихватила протоне. У овој врсти система, базни катјон и киселински анјон Они могу патити хидролизаТо јест, да делимично реагује са водом, модификујући равнотежу H+ јона⁺ и ОХ^-.

Као резултат тога, pH вредност коначног раствора ће зависити од константа киселости (K_a) киселине и константа базичности (K_b) базе. Ако је киселина слабија од базе, укупни ефекат хидролизе обично производи pH већи од 7Насупрот томе, ако је база слабија од киселине, pH тежи ка нижим вредностима. мање од 7Ови средњи случајеви захтевају детаљну анализу укључених биланса.

Реакција између јаке базе и слабе киселине

када јака база реагује са слаба киселинаБаза се скоро потпуно дисоцира и доминира равнотежним понашањем. Под овим условима, првенствено анјон слабе киселине Подлеже хидролизи, стварајући врсте које конзумирају протоне из средине и повећавају pH вредност.

Код ове врсте реакције, pH вредност добијеног раствора Обично се подешава на вредности веће од 7То је зато што базни карактер преовладава због релативног вишка или ефекта јаке базе. Стога, индикатор изабран за титрацију слабе киселине јаком базом мора да мења боју у базном pH опсегу.

Реакција између слабе базе и јаке киселине

У реакцији између јака киселина и слаба базаСитуација је обрнута. Киселина се скоро потпуно дисоцира и ослобађа велики број протона у медијум, док база само делимично јонизује. У овом окружењу, катјон из слабе базе Може се подвргнути хидролизи, ослобађајући протоне или стабилизујући врсте које одржавају киселију средину.

Као последица тога, pH вредност коначног раствора Обично је око вредности мање од 7са јасном доминацијом киселог карактера. За титрације овог типа бирају се индикатори чији је прелазни опсег у киселој зони pH скале.

Да би се у сваком случају одабрао оптималан индикатор, неопходно је проценити pH вредност тачке еквиваленције и упоредите је са прелазном зоном индикатора. Ово осигурава да се промена боје поклапа са стварном неутрализацијом, што резултира прецизнијим аналитичким очитавањима.

Историјске дефиниције киселинско-базне реакције

Кроз историју хемије, бројни научници су предложили дефиниције киселина и база да објасне њихово понашање. Свака дефиниција је настала у одређеном контексту научног, техничког и концептуалног развоја, а њена релевантност се мери способношћу да опише и предвиди реакције, посебно реакције неутрализације, како у течним тако и у гасовитим системима.

У раним фазама хемије, објашњења заснована на есенције или неопипљиви „принципи“ киселости, базичности и салинитета, инспирисани Аристотеловским идејама. Веровало се да материја нема суштинска својства, већ да су та својства последица апстрактних принципа који се комбинују са супстанцама или их раздвајају. Ови принципи се не могу изоловати, што је довело до дефиниција киселина и алкалија. скоро кружноСупстанца је била кисела ако је реаговала са базом и обрнуто, без независне референце која би прекинула тај циклус.

Са напретком експериментисања, увођењем индикатори биљака Рад Бојла и других омогућио је употребу промена боје као спољашњег критеријума, независно од супстанци које се класификују. Ова методолошка промена представљала је одлучујући корак ка оперативнијим дефиницијама киселости и базичности, отварајући пут квантитативним и структурним моделима који ће бити формулисани касније.

Дефиниција Антоине Лавоисиер

Антоан Лавоазје је радио у ери када је знање о киселинама било углавном усмерено на јаке неорганске киселинеа посебно у оксокиселинекоји имају централни атом у високом оксидационом стању окружен атомима кисеоника. Његов експеримент се много више ослањао на киселине као што су сумпорна, азотна или фосфорна него на хидратантне киселине, који не садрже кисеоник.

На основу својих запажања, Лавоазје је предложио да кисеоник То је био он "средство за формирање киселине„пар екселанс“. За ово је црпео инспирацију из класичног грчког језика, укључујући ову идеју у саму етимологију хемијске речи за кисеоник. Према његовој теорији, киселост То је објашњено присуством кисеоника у молекулу, а јачина киселине је била повезана са уделом овог елемента у њеном саставу.

Овај концепт је имао огроман утицај деценијама јер је омогућио да се понашање многих познатих оксокиселина обједини под једним критеријумом. Међутим, постојање киселина без кисеоника, као што су хлороводонична киселинаТеорија о једињењима кисеоника која нису киселине открила је контрадикције које су постепено постајале непремостиве. Теорија је остала утицајна скоро [одређени временски период]. КСНУМКС годинасве док радови и чланци нису објављени око 1810 Показали су недоследности које су довеле до њиховог преиспитивања.

Дефиниција Лиебиг-а

Касније, хемичар Јустус фон Либиг, дубоко укључен у проучавање органска хемија А у саставу органских киселина, предложио је дефиницију која је превазишла нека ограничења модела усмереног на кисеоник. Либиг је сматрао да... киселина била је супстанца која садржао водоник и да би овај водоник могао бити замењен металом кроз одговарајућу реакцију.

Ова формулација, заснована на критеријумима емпиријски И у упоредној анализи многих супстанци, он се фокусирао на способност формирања солиВодоник који је замењен металом сматран је дефинишућом компонентом киселости. Упркос својој концептуалној једноставности, Либигова дефиниција је била изузетно корисна и остала је валидна дуго времена, пружајући мост између киселог понашања и... структура једињења.

Ова визија се показала посебно моћном у време када су теорије о Валенциа и молекуларна структурапомажући у повезивању киселости са специфичним позицијама водоника у молекулу, одговорним за његову реактивност и синтезу нових једињења.

Дефиниција Аррхениус-а

Са појавом теорије електролитичка дисоцијација На основу својих студија о електричној проводљивости у растворима, Сванте Аренијус је предложио дефиницију киселина и база која је модернизовала и поједноставила многе претходне концепте, фокусирајући се на јони присутни у воденим растворима.

Према Аренијусовој дефиницији, а киселина То је супстанца која, када се раствори у води, повећава концентрацију водоничних јона (H⁺), док један база То је супстанца која, под истим условима, повећава концентрацију хидроксилних јона (OH)^-)Киселино-базна реакција је затим интерпретирана као комбинација H⁺ и ОХ^- да се формира вода, од дисоцијација киселина и база у воденом раствору.

Ова дефиниција је увела јасно тумачење зашто кисели и базни раствори проводе електрицитет: присуство слободних јона објашњавало је експериментално примећене струје. Штавише, омогућила је везу између јачина киселине или базе са степеном дисоцијације у води, пружајући квантитативну основу за поређење једињења.

Међутим, Аренијусов оквир има значајна ограничења. Међу њима је то што је ограничен на водени медијум и захтева експлицитно присуство H⁺ и ОХ^-Због тога је тешко применити његову дефиницију на реакције у растварачима који нису вода или киселинско-базне процесе који не укључују директно ове јоне, што је мотивисало развој општијих модела.

Бренстед-Лауријева дефиниција

Бренстед-Лоријев модел је представљао квалитативни скок у разумевању киселинско-базних реакција фокусирајући се на пренос протонаОдвојено, неколико хемичара је дошло до сличних закључака: у овом приступу, а киселина То је супстанца способна да донирају протоне (H⁺), док један база је оно што је способно прихвати их.

Кисело-базна реакција се описује као процес у којем киселина одустаје од протона да би постала његов пандан. конјугована база, док база прихвата тај протон и трансформише се у његов коњугована киселинаНа пример, када хлороводонична киселина донира протон води, формира се коњугована база Cl₂.^- и хидронијум јон H₃O⁺која заузврат делује као конјугована киселина базне воде.

Овај приступ нуди неколико предности у односу на Аренијусову дефиницију. Прво, није ограничен на водене средине, већ се може применити на други растварачи па чак и да реакције у гасној фазиДруго, омогућава нам да опишемо киселинско-базне реакције у којима се вода не нужно формира и у којима протони директно прелазе из једне врсте у другу.

Бренстед-Лоријева дефиниција уводи важну концептуалну промену сматрајући да су киселост и базичност релативна својствазависно од равнотеже између одређене киселине и базе и њихових конјугованих врста. Стога се може говорити о серије снаге киселина и база, и равнотежа у којима положај зависи од релативног афинитета према протону.

Дефиниција Левиса

Гилберт Н. Луис је формулисао једну од најопштијих дефиниција киселина и база, засновану на понашању електрони у хемијским реакцијама. У њиховом моделу, Луисова база То је врста способна да донира пар електронадок а Луисова киселина То је врста способна да прихвати тај пар електрона.

Ова формулација не захтева присуство протона или специфичних растварача. Метални јони са празне орбиталеНа пример, могу деловати као Луисове киселине, док молекули са усамљени парови електрона (као што су амонијак, вода или халиди) делују као Луисове базе. Када се реакција одвија, координатна ковалентна веза дељењем пара електрона које је донирала база.

Ова перспектива значајно проширује област киселинско-базне хемије, обухватајући координационе реакцијеПроцеси у неводеним системима и многе органске и неорганске трансформације не уклапају се добро у Аренијусов или Бренстед-Лауријев модел. Из Луисове перспективе, добро познато формирање воде може се схватити као комбинација Луисова киселина (протон) са Луисова база (електронски пар кисеоника у молекулу воде).

Луисова теорија интегрише и генерализује многе аспекте Бренстед-Лауријеве теорије и концепта систем растварача, нудећи заједнички језик за описивање реакција у којима се размењују електрони уместо протона, и које не морају нужно укључивати формирање класичних соли.

Пирсонова дефиниција (тврдо-меко киселинско-базно)

Тхеори оф тврде и меке киселине и базе (ABDB) је предложен да би се боље објаснили и предвидели трендови у реакцијама метатеза и координационе процесе, посебно у неорганској хемији. Ралф Пирсон је предложио класификацију киселина и база према њиховој „тврдоћи“ или „мекоћи“, концепти који се односе на својства као што су величина врсте, он оксидационо стање и поларизабилност.

У овом контексту, сматра се „софт„релативно великим врстама, са ниска оксидациона стања y високо поларизабилниЈесу ли "тврд„мале врсте, са висока оксидациона стања и ниску поларизабилност. Основно емпиријско правило ове теорије гласи да Тврде киселине се преференцијално повезују са тврдим базама, док меке киселине показују афинитет према меке базе.

Овај приступ је веома користан у координациона хемија, у дизајну катализатори и у предвиђању производа у реакцијама где су могуће вишеструке комбинације. На пример, омогућава нам да предвидимо који ће се лиганди најјаче везати за дати метални катјон или које ће комбинације бити најстабилније у контексту индустријских или еколошких процеса.

Иако се првенствено ослања на разматрања квалитативноПирсонова теорија нуди веома вредан оквир за тумачење трендова у реактивност, селективност y стабилност комплексаТакође је проширено на процену понашања енергетских и експлозивних материјала, код којих тврдо-меке киселинско-базне интеракције могу утицати на њихову осетљивост и перформансе.

Дефиниција Усановича

Михаил Усанович је предложио изузетно општу дефиницију киселина и база, која обухвата веома широк спектар хемијских реакција. У његовој концепцији, киселина да ли је било која супстанца способна прихвати негативне врсте (као што су ањони или електрони) или донирајте позитивне врсте (као катјони), док је база То је било која супстанца која ради супротно: прихвата позитивне врсте o донирајте негативне врсте.

Ова формулација је толико широка да обухвата не само традиционалне киселинско-базне реакције, већ и многе процесе оксидација-редукција (редок)У пракси, киселинско-базна реакција у Усановичевом смислу се преклапа са редокс реакцијом, што границу између њих чини веома нејасном. Овај недостатак јасне разлике је један од разлога зашто њена дефиниција није широко усвојена у основном образовању, иако има значајну концептуалну вредност.

Док се многе теорије о киселинама и базама фокусирају на формирање и раскид веза ковалентна или координатна, Усановичева дефиниција, као и неки редокс приступи, наглашава физички пренос терета (јони или електрони). Ова перспектива је корисна у одређеним областима теоријске хемије, али мање практична када се тражи једноставна оперативна класификација за општу употребу.

Дефиниција Лук-Флоод

У специфичним контекстима као што су геохемија и електрохемија растопљених солиЛукс-Фладова дефиниција се користи за описивање киселинско-базног понашања у одсуству воде и слободних протона. Ову теорију је предложио Херман Лукс, а касније ју је развио и популаризовао Хокон Флад, што је резултирало моделом од посебног значаја у јонским системима на високим температурама.

Према овој дефиницији, а база је донор оксидног ањона (O^2-)док а киселина је акцептор оксидног ањонаУ реакцијама проучаваним овим приступом, размена оксидних ањона између јонских врста је кључ за разумевање правца процеса и стабилности присутних фаза.

Дефиниција Лукс-Флуда је посебно корисна за тумачење реакција у оксидни топови, у формирање минерала унутар Земљине коре и у обрада метала путем електролизе у растопљеним солима. Иако може деловати веома специјализовано, истиче како се концепт киселости и базичности може прилагодити срединама где је улога воде небитна или непостојећа.

Дефиниција система растварача

Модел систем растварача Ово представља генерализацију Аренијусове дефиниције на медије који нису вода. Овај приступ претпоставља да многи растварачи садрже врсте. солвонијум катјони y солвонијум ањони, у равнотежи са неутралним молекулима самог растварача.

У систему растварача, дефинисано је као киселина на растворену супстанцу која изазива повећање концентрације солвонијумских катиона или смањење солвонијум анјонаПоред тога, база То је растворена супстанца која изазива повећање солвонијум анјона или смањење солвонијумских катионаКисело или базно понашање супстанце, дакле, зависи не само од њене природе, већ и од раствор за бетон где се налази.

Овај модел објашњава зашто се иста супстанца може манифестовати различита понашања У зависности од средине, може деловати као киселина у једном растварачу и као база у другом. Штавише, омогућава проучавање киселинско-базних реакција у системима где нема воде, као што су поларни органски растварачи или специјализоване јонске средине.

Дефиниција система растварача истакла је важност разматрања хемијско окружење а не само суштинска структура растворених супстанци, што се показало кључним за развој нових синтетичких и аналитичких методологија у савременој хемији.

Запањујуће је видети како су, кроз историју, хемичари из веома различитих епоха и контекста предлагали разне дефиниције о истом феномену. Далеко од тога да су контрадикторне, ове теорије су обично komplementarneСвака од њих је прилагођена одређеној области примене. Заједно су омогућиле изградњу много потпуније визије о томе шта су киселине и базе, како се односе на структуру материје и како управљају огромним бројем фундаменталних реакција у природи и у људској технологији.