Blog
Thuyết Axit – Bazo Bronsted – Lowry Khái Niệm và Ứng Dụng
Trong hóa học có nhiều cách định nghĩa axit và bazo trong đó thuyết Bronsted – Lowry được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng giải thích nhiều phản ứng hóa học khác nhau. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về axit Bronsted – Lowry cùng với cách nhận biết và các ứng dụng thực tế nhé.
1. Thuyết Axit – Bazo Bronsted – Lowry là gì
Thuyết axit – bazo Bronsted – Lowry được hai nhà khoa học Johannes Bronsted và Thomas Lowry đề xuất vào năm 1923. Theo thuyết này
- Axit Bronsted – Lowry là chất có khả năng cho proton (H⁺) trong một phản ứng hóa học.
- Bazo Bronsted – Lowry là chất có khả năng nhận proton (H⁺) từ axit.
Ví dụ điển hình
Phản ứng giữa axit clohidric và amoniac
HCl + NH3 → NH4+ + Cl-
- HCl đóng vai trò là axit Bronsted – Lowry, vì nó cho H+.
- NH3 là bazo Bronsted – Lowry, vì nó nhận H+ để tạo NH4+.
2. Đặc điểm của Axit Bronsted – Lowry
- Luôn có mặt proton (H⁺) trong phân tử.
- Khi cho H+, axit chuyển thành liên hợp bazo (conjugate base).
- Có thể là hợp chất phân tử (HCl, H2SO4, HNO3) hoặc ion dương (NH4+, H3O+).
Ví dụ
Axit axetic trong nước
CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO- + H3O+
- CH3COOH là axit Bronsted – Lowry, vì nó cho H+.
- H2O đóng vai trò là bazo Bronsted – Lowry, vì nó nhận H+ để tạo H3O+.
3. Cặp Axit – Bazo Liên Hợp
Mỗi phản ứng axit – bazo theo thuyết Bronsted – Lowry đều có hai cặp axit – bazo liên hợp
- Axit liên hợp Được tạo ra khi một bazo nhận H+.
- Bazo liên hợp Được tạo ra khi một axit mất H+.
Ví dụ
NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-
- NH3 (bazo) nhận H+ để tạo NH4+ → NH4+ là axit liên hợp của NH3.
- H2O (axit) cho H+ để tạo OH- → OH- là bazo liên hợp của H2O.
4. So sánh với Thuyết Axit – Bazo Arrhenius
| Tiêu chí | Bronsted – Lowry | Arrhenius |
|---|---|---|
| Định nghĩa axit | Chất cho H+ | Chất tạo ra H+ trong nước |
| Định nghĩa bazo | Chất nhận H+ | Chất tạo ra OH- trong nước |
| Phạm vi áp dụng | Rộng hơn, áp dụng cho nhiều dung môi | Chỉ áp dụng trong nước |
Ví dụ NH3 được coi là bazo theo Bronsted – Lowry vì nó nhận H+ nhưng không phải bazo theo Arrhenius vì nó không tạo ra OH- trực tiếp trong nước.
5. Ứng Dụng của Thuyết Bronsted – Lowry
5.1. Trong Hóa Học Dung Dịch
- Giải thích độ mạnh/yếu của axit và bazo dựa vào khả năng cho và nhận H+.
- Hiểu rõ quá trình cân bằng pH trong dung dịch.
5.2. Trong Sinh Học
- Hệ đệm sinh lý như hệ đệm cacbonat (H2CO3/HCO3-) giúp duy trì pH máu ổn định.
- Hệ đệm protein đóng vai trò trong cân bằng nội môi của tế bào.
5.3. Trong Công Nghiệp
- Sản xuất phân bón, hóa chất xử lý nước thải.
- Ứng dụng trong công nghệ điện hóa ắc quy, pin nhiên liệu.
Thuyết axit – bazo Bronsted – Lowry mở rộng khái niệm axit và bazo giúp giải thích nhiều phản ứng hóa học phức tạp hơn so với thuyết Arrhenius. Trong đó thì axit là chất cho proton còn bazo là chất nhận proton. Khái niệm cặp axit – bazo liên hợp giúp dự đoán xu hướng phản ứng trong nhiều môi trường khác nhau. Với những ứng dụng rộng rãi trong sinh học rồi thì công nghiệp và nghiên cứu hóa học cho nên đây rõ ràng là một trong những lý thuyết quan trọng nhất của hóa học hiện đại.
