अम्ल: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(text)
Line 62: Line 62:


==नामकरण==
==नामकरण==
अरहेनियस एसिड का नाम उनके आयनों के अनुसार रखा गया है। शास्त्रीय नामकरण प्रणाली में, आयनिक प्रत्यय को हटा दिया जाता है और निम्न तालिका के अनुसार एक नए प्रत्यय के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है। उपसर्ग हाइड्रो- का उपयोग तब किया जाता है जब एसिड सिर्फ हाइड्रोजन और एक अन्य तत्व से बना होता है। उदाहरण के लिए, HCl में [[ क्लोराइड ]] अपने आयनों के रूप में होता है, इसलिए हाइड्रो-उपसर्ग का उपयोग किया जाता है, और -आइड प्रत्यय नाम को हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाता है।
अरहेनियस एसिड का नाम उनके आयनों के अनुसार रखा गया है। शास्त्रीय नामकरण प्रणाली में, आयनिक प्रत्यय को हटा दिया जाता है और निम्न तालिका के अनुसार एक नए प्रत्यय के साथ प्रतिस्थापित किया जाता है। उपसर्ग "हाइड्रो-" का उपयोग तब किया जाता है जब एसिड सिर्फ हाइड्रोजन और एक अन्य तत्व से बना होता है। उदाहरण के लिए, HCl में [[ क्लोराइड ]] अपने आयनों के रूप में होता है, इसलिए हाइड्रो-उपसर्ग का उपयोग किया जाता है, और -आइड प्रत्यय नाम को हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाता है।


शास्त्रीय नामकरण प्रणाली:
शास्त्रीय नामकरण प्रणाली:
Line 103: Line 103:
|[[hydrochloric acid]] (HCl)
|[[hydrochloric acid]] (HCl)
|}
|}
[[ IUPAC ]] नामकरण प्रणाली में, जलीय को केवल आयनिक यौगिक के नाम में जोड़ा जाता है। इस प्रकार, हाइड्रोजन क्लोराइड के लिए, एक एसिड समाधान के रूप में, IUPAC नाम जलीय हाइड्रोजन क्लोराइड है।
[[ IUPAC ]]नामकरण प्रणाली में, "जलीय" को केवल आयनिक यौगिक के नाम में जोड़ा जाता है। इस प्रकार, हाइड्रोजन क्लोराइड के लिए, एक एसिड समाधान के रूप में, IUPAC नाम जलीय हाइड्रोजन क्लोराइड है।


== अम्ल शक्ति ==
== अम्ल शक्ति ==
{{main|Acid strength}}
{{main|Acid strength}}
एक एसिड की ताकत एक प्रोटॉन को खोने की उसकी क्षमता या प्रवृत्ति को दर्शाती है। एक मजबूत एसिड वह है जो पानी में पूरी तरह से अलग हो जाता है; दूसरे शब्दों में, एक प्रबल अम्ल HA का एक मोल (इकाई) पानी में घुल जाता है जिससे H का एक मोल प्राप्त होता है।<sup>+</sup> और संयुग्मी आधार का एक मोल, A<sup>-</sup>, और कोई भी प्रोटोनेटेड एसिड HA नहीं। इसके विपरीत, एक कमजोर एसिड केवल आंशिक रूप से अलग हो जाता है और संतुलन पर एसिड और संयुग्म आधार दोनों समाधान में होते हैं। हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl), [[ हाइड्रोआयोडिक एसिड ]] (HI), [[ हाइड्रोब्रोमिक एसिड ]] (HBr), [[ परक्लोरिक तेजाब ]] (HClO) मजबूत एसिड के उदाहरण हैं।<sub>4</sub>), नाइट्रिक अम्ल (HNO .)<sub>3</sub>) और सल्फ्यूरिक एसिड (H .)<sub>2</sub>इसलिए<sub>4</sub>) पानी में इनमें से प्रत्येक अनिवार्य रूप से 100% आयनित होता है। एक एसिड जितना मजबूत होता है, उतनी ही आसानी से वह एक प्रोटॉन खो देता है, H<sup>+</सुप>. दो प्रमुख कारक जो अवक्षेपण की आसानी में योगदान करते हैं, वे हैं एच-ए बॉन्ड की रासायनिक ध्रुवीयता और परमाणु ए का आकार, जो एच-ए बॉन्ड की ताकत को निर्धारित करता है। संयुग्म आधार की स्थिरता के संदर्भ में एसिड की ताकत पर भी अक्सर चर्चा की जाती है।
एसिड की ताकत एक प्रोटॉन को खोने की उसकी क्षमता या प्रवृत्ति को दर्शाती है। एक मजबूत एसिड वह है जो पानी में पूरी तरह से अलग हो जाता है; दूसरे शब्दों में, एक प्रबल अम्ल HA का एक मोल पानी में घुल जाता है, जिससे H+ का एक मोल और संयुग्मी क्षार का एक मोल, A−, और कोई भी प्रोटोनेटेड अम्ल HA नहीं बनता है। इसके विपरीत, एक कमजोर एसिड केवल आंशिक रूप से अलग हो जाता है और संतुलन पर एसिड और संयुग्म आधार दोनों समाधान में होते हैं। हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl), [[ हाइड्रोआयोडिक एसिड |हाइड्रोआयोडिक एसिड]] (HI), [[ हाइड्रोब्रोमिक एसिड ]] (HBr), [[ परक्लोरिक तेजाब ]](HClO4), नाइट्रिक एसिड (HNO3) और सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) मजबूत एसिड के उदाहरण हैं। पानी में इनमें से प्रत्येक अनिवार्य रूप से 100% आयनित होता है। एक एसिड जितना मजबूत होता है, उतनी ही आसानी से वह एक प्रोटॉन, H+ खो देता है। दो प्रमुख कारक जो अवक्षेपण की आसानी में योगदान करते हैं, वे हैं एच-ए बॉन्ड की ध्रुवीयता और परमाणु ए का आकार, जो एच-ए बॉन्ड की ताकत को निर्धारित करता है। संयुग्म आधार की स्थिरता के संदर्भ में एसिड की ताकत पर भी अक्सर चर्चा की जाती है।


मजबूत एसिड में एक बड़ा एसिड पृथक्करण स्थिरांक होता है, K<sub>a</sub> और एक अधिक नकारात्मक pK<sub>a</sub> कमजोर एसिड की तुलना में।
मजबूत एसिड में एक बड़ा एसिड पृथक्करण स्थिरांक, K<sub>a</sub> और कमजोर एसिड की तुलना में अधिक नकारात्मक pK<sub>a</sub>होता है।


[[ सल्फोनिक एसिड ]], जो कार्बनिक ऑक्सीएसिड हैं, मजबूत एसिड का एक वर्ग है। एक सामान्य उदाहरण [[ टोल्यूनिसल्फ़ोनिक एसिड ]] (टॉसिलिक एसिड) है। सल्फ्यूरिक एसिड के विपरीत, सल्फोनिक एसिड ठोस हो सकते हैं। वास्तव में, [[ polystyrene ]] सल्फोनेट में क्रियाशील पॉलीस्टाइनिन एक ठोस दृढ़ता से अम्लीय प्लास्टिक है जो फ़िल्टर करने योग्य है।
[[ सल्फोनिक एसिड ]],जो कार्बनिक ऑक्सीएसिड हैं, मजबूत एसिड का एक वर्ग है। एक सामान्य उदाहरण [[ टोल्यूनिसल्फ़ोनिक एसिड |टोल्यूनिसल्फ़ोनिक एसिड]](टॉसिलिक एसिड) है। सल्फ्यूरिक एसिड के विपरीत, सल्फोनिक एसिड ठोस हो सकते हैं। वास्तव में, [[ polystyrene |पॉलीस्टाइनिन]] सल्फोनेट में क्रियाशील पॉलीस्टाइनिन एक ठोस दृढ़ता से अम्लीय प्लास्टिक है जो फ़िल्टर करने योग्य है।


[[ सुपर एसिड ]] 100% सल्फ्यूरिक एसिड से अधिक मजबूत एसिड होते हैं। सुपरएसिड के उदाहरण [[ फ्लोरोएंटिमोनिक एसिड ]], [[ मैजिक एसिड ]] और पर्क्लोरिक एसिड हैं। सुपरएसिड आयनिक, क्रिस्टलीय हाइड्रोनियम लवण देने के लिए पानी को स्थायी रूप से प्रोटॉन कर सकते हैं। वे [[ कार्बोकेशन ]] को मात्रात्मक रूप से स्थिर भी कर सकते हैं।
[[ सुपर एसिड ]] 100% सल्फ्यूरिक एसिड से अधिक मजबूत एसिड होते हैं। सुपरएसिड के उदाहरण [[ फ्लोरोएंटिमोनिक एसिड ]], [[ मैजिक एसिड ]] और पर्क्लोरिक एसिड हैं। सुपरएसिड आयनिक, क्रिस्टलीय हाइड्रोनियम लवण देने के लिए पानी को स्थायी रूप से प्रोटॉन कर सकते हैं। वे [[ कार्बोकेशन ]] को मात्रात्मक रूप से स्थिर भी कर सकते हैं।


जबकि कू<sub>a</sub> एक एसिड यौगिक की ताकत को मापता है, एक जलीय एसिड समाधान की ताकत पीएच द्वारा मापा जाता है, जो समाधान में हाइड्रोनियम की एकाग्रता का संकेत है। पानी में एक एसिड यौगिक के एक साधारण समाधान का पीएच यौगिक के कमजोर पड़ने और यौगिक के K . द्वारा निर्धारित किया जाता है<sub>a</sub>.
जबकि Ka एक एसिड यौगिक की ताकत को मापता है, एक जलीय एसिड समाधान की ताकत पीएच द्वारा मापी जाती है, जो समाधान में हाइड्रोनियम की एकाग्रता का संकेत है। पानी में एक एसिड यौगिक के एक साधारण समाधान का पीएच यौगिक के कमजोर पड़ने और यौगिक के के द्वारा निर्धारित किया जाता है।


== गैर-जलीय घोल में [[ लुईस एसिड ]] की ताकत ==
== गैर-जलीय घोल में [[ लुईस एसिड ]] की ताकत ==
लुईस एसिड को [[ ईसीडब्ल्यू मॉडल ]] में वर्गीकृत किया गया है और यह दिखाया गया है कि एसिड की ताकत का कोई एक क्रम नहीं है।<ref>{{cite journal|author1=Vogel G. C. |author2=Drago, R. S. |year=1996|journal=Journal of Chemical Education|volume=73|pages=701–707|title=ईसीडब्ल्यू मॉडल|issue=8 |bibcode=1996JChEd..73..701V|doi=10.1021/ed073p701}}</ref> लुईस एसिड की सापेक्ष स्वीकर्ता ताकत, बेस की एक श्रृंखला की ओर, अन्य लुईस एसिड की तुलना में, ईसीडब्ल्यू मॉडल द्वारा सचित्र किया जा सकता है।सीबी प्लॉट।<ref>Laurence, C. and Gal, J-F.  Lewis Basicity and Affinity Scales, Data and Measurement, (Wiley 2010) pp 50-51 ISBN 978-0-470-74957-9</ref><ref>{{cite journal|author1=Cramer, R. E. |author2=Bopp, T. T. |year=1977|title= लुईस एसिड और बेस के लिए एडक्ट फॉर्मेशन की एन्थैल्पी का ग्राफिकल डिस्प्ले|journal= Journal of Chemical Education |volume=54|pages=612–613|doi= 10.1021/ed054p612}} The plots shown in this paper used older parameters. Improved E&C parameters are listed in [[ECW model]].</ref> यह दिखाया गया है कि लुईस एसिड की ताकत के क्रम को परिभाषित करने के लिए कम से कम दो गुणों पर विचार किया जाना चाहिए। पियर्सन के गुणात्मक HSAB सिद्धांत के लिए दो गुण HSAB सिद्धांत और शक्ति हैं जबकि ड्रैगो के मात्रात्मक ECW मॉडल के लिए दो गुण इलेक्ट्रोस्टैटिक और सहसंयोजक हैं।
लुईस एसिड को [[ ईसीडब्ल्यू मॉडल | ईसीडब्ल्यू मॉडल]]मॉडल में वर्गीकृत किया गया है और यह दिखाया गया है कि एसिड स्ट्रेंथ का कोई एक क्रम नहीं है।<ref>{{cite journal|author1=Vogel G. C. |author2=Drago, R. S. |year=1996|journal=Journal of Chemical Education|volume=73|pages=701–707|title=ईसीडब्ल्यू मॉडल|issue=8 |bibcode=1996JChEd..73..701V|doi=10.1021/ed073p701}}</ref> लुईस एसिड की अन्य लुईस एसिड की तुलना में बेस की एक श्रृंखला की सापेक्ष स्वीकर्ता शक्ति को सी-बी प्लॉट द्वारा चित्रित किया जा सकता है।<ref>Laurence, C. and Gal, J-F.  Lewis Basicity and Affinity Scales, Data and Measurement, (Wiley 2010) pp 50-51 ISBN 978-0-470-74957-9</ref><ref>{{cite journal|author1=Cramer, R. E. |author2=Bopp, T. T. |year=1977|title= लुईस एसिड और बेस के लिए एडक्ट फॉर्मेशन की एन्थैल्पी का ग्राफिकल डिस्प्ले|journal= Journal of Chemical Education |volume=54|pages=612–613|doi= 10.1021/ed054p612}} The plots shown in this paper used older parameters. Improved E&C parameters are listed in [[ECW model]].</ref> यह दिखाया गया है कि लुईस एसिड की ताकत के क्रम को परिभाषित करने के लिए कम से कम दो गुणों पर विचार किया जाना चाहिए। पियर्सन के गुणात्मक एचएसएबी सिद्धांत के लिए दो गुण कठोरता और ताकत हैं जबकि ड्रैगो के मात्रात्मक ईसीडब्ल्यू मॉडल के लिए दो गुण इलेक्ट्रोस्टैटिक और सहसंयोजक हैं।


==रासायनिक विशेषताएं ==
==रासायनिक विशेषताएं ==
Line 124: Line 124:
=== मोनोप्रोटिक एसिड ===
=== मोनोप्रोटिक एसिड ===
{{See also|Acid dissociation constant#Monoprotic acids}}
{{See also|Acid dissociation constant#Monoprotic acids}}
मोनोप्रोटिक एसिड, जिसे मोनोबैसिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है, वे एसिड होते हैं जो विघटन (रसायन विज्ञान) (कभी-कभी आयनीकरण कहा जाता है) की प्रक्रिया के दौरान प्रति अणु एक प्रोटॉन दान करने में सक्षम होते हैं जैसा कि नीचे दिखाया गया है (एचए द्वारा दर्शाया गया है):
मोनोप्रोटिक एसिड, जिन्हें मोनोबैसिक एसिड के रूप में भी जाना जाता है, वे एसिड होते हैं जो पृथक्करण की प्रक्रिया के दौरान प्रति अणु एक प्रोटॉन दान करने में सक्षम होते हैं (कभी-कभी आयनीकरण कहा जाता है) जैसा कि नीचे दिखाया गया है (एचए द्वारा दर्शाया गया है):
:{{chem2|HA (aq) + H2O (l) <-> H3O+ (aq) + A- (aq)}} क<sub>a</sub>
:{{chem2|HA (aq) + H2O (l) <-> H3O+ (aq) + A- (aq)}} क<sub>a</sub>
[[ खनिज अम्ल ]]ों में मोनोप्रोटिक अम्लों के सामान्य उदाहरणों में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) और नाइट्रिक अम्ल (HNO .) शामिल हैं<sub>3</sub>) दूसरी ओर, [[ कार्बनिक अम्ल ]]ों के लिए शब्द मुख्य रूप से एक [[ कार्बोज़ाइलिक तेजाब ]] समूह की उपस्थिति को इंगित करता है और कभी-कभी इन एसिड को मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड के रूप में जाना जाता है। कार्बनिक अम्लों के उदाहरणों में [[ चींटी का तेजाब ]] (HCOOH), एसिटिक एसिड (CH .) शामिल हैं<sub>3</sub>COOH) और [[ बेंज़ोइक अम्ल ]] (C .)<sub>6</sub>H<sub>5</sub>सीओओएच)।
[[ खनिज अम्ल ]]ों में मोनोप्रोटिक अम्लों के सामान्य उदाहरणों में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) और नाइट्रिक अम्ल (HNO .) शामिल हैं<sub>3</sub>) दूसरी ओर, [[ कार्बनिक अम्ल ]]ों के लिए शब्द मुख्य रूप से एक [[ कार्बोज़ाइलिक तेजाब ]] समूह की उपस्थिति को इंगित करता है और कभी-कभी इन एसिड को मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड के रूप में जाना जाता है। कार्बनिक अम्लों के उदाहरणों में [[ चींटी का तेजाब ]] (HCOOH), एसिटिक एसिड (CH .) शामिल हैं<sub>3</sub>COOH) और [[ बेंज़ोइक अम्ल ]] (C .)<sub>6</sub>H<sub>5</sub>सीओओएच)।

Revision as of 12:54, 24 November 2022

This article is about acids in chemistry. For other uses, see अम्ल (disambiguation).
"Acidity" and "acidic" redirect here. For the novelette, see Acidity (novelette). For the band, see Acidic (band).

File:Zn reaction with HCl.JPG
जस्ता , एक विशिष्ट धातु, हाइड्रोक्लोरिक एसिड , एक विशिष्ट एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है
Acids and bases
Diagrammatic representation of the dissociation of acetic acid in aqueous solution to acetate and hydronium ions.
Acid types
Base types

एसिड एक अणु या आयन है जो या तो प्रोटॉन (यानी हाइड्रोजन आयन, H+) दान करने में सक्षम है, जिसे ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड के रूप में जाना जाता है, या एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ एक सहसंयोजक बंधनबनाता है, जिसे लुईस एसिड के रूप में जाना जाता है।[1]

एसिड की पहली श्रेणी प्रोटॉन दाताओं, या ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड हैं।जलीय घोलके विशेष मामले में, प्रोटॉन दाता हाइड्रोनियम आयनH3O+ बनाते हैं और उन्हें अरहेनियस एसिड के रूप में जाना जाता है। ब्रोंस्टेड और लोरी ने गैर-जलीय सॉल्वैंट्स को शामिल करने के लिए अरहेनियस सिद्धांत को सामान्यीकृत किया। ब्रोंस्टेड या अरहेनियस एसिडमें आमतौर पर एक रासायनिक संरचना से बंधे हाइड्रोजन परमाणु होते हैं जो एच + के नुकसान के बाद भी ऊर्जावान रूप से अनुकूल होते हैं।

जलीय अरहेनियस एसिड में विशिष्ट गुण होते हैं जो एक एसिड का व्यावहारिक विवरण प्रदान करते हैं।[2]एसिड खट्टे स्वाद के साथ जलीय घोल बनाते हैं, नीले लिटमसको लाल कर सकते हैं, और लवण बनाने के लिए क्षार और कुछ धातुओं (जैसे कैल्शियम )के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं। एसिड शब्द लैटिनएसिडस से लिया गया है, जिसका अर्थ है 'खट्टा'। [3]एसिड के एक जलीय घोल का पीएच 7से कम होता है और इसे बोलचाल की भाषा में "एसिड" (जैसा कि "एसिड में घुला हुआ") भी कहा जाता है, जबकि सख्त परिभाषा केवल विलेय को संदर्भित करती है।[1]कम पीएच का अर्थ है उच्च अम्लता, और इस प्रकार समाधान में सकारात्मक हाइड्रोजन आयनों की उच्च सांद्रता। अम्ल के गुण वाले रसायन या पदार्थ अम्लीय कहलाते हैं।

सामान्य जलीय अम्लों में हाइड्रोक्लोरिक एसिड (हाईड्रोजन क्लोराईडका एक घोल जो पेट में गैस्ट्रिक अम्लमें पाया जाता है और पाचन एंजाइमों को सक्रिय करता है), एसिटिक एसिड (सिरका इस तरल का एक पतला जलीय घोल है), सल्फ्यूरिक एसिड (कार बैटरी में प्रयुक्त) शामिल हैं। और साइट्रिक एसिड(खट्टे फलों में पाया जाता है)। जैसा कि इन उदाहरणों से पता चलता है, एसिड (बोलचाल के अर्थ में) समाधान या शुद्ध पदार्थ हो सकते हैं, और एसिड से प्राप्त किया जा सकता है (सख्त[1]अर्थ में) जो ठोस, तरल या गैस हैं। मजबूत एसिड और कुछ केंद्रित कमजोर एसिड संक्षारक पदार्थ हैं, लेकिन कार्बोरेन और बोरिक एसिड जैसे अपवाद हैं।

एसिड की दूसरी श्रेणी लुईस एसिडहैं, जो एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ एक सहसंयोजक बंधन बनाते हैं। एक उदाहरण बोरॉन ट्राइफ्लोराइड(बीएफ 3) है, जिसके बोरॉन परमाणु में एक खाली परमाणु कक्षीयहोता है जो एक आधार में एक परमाणु पर इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी साझा करके एक सहसंयोजक बंधन बना सकता है, उदाहरण के लिए अमोनिया(NH 3) में नाइट्रोजन परमाणु। लुईस ने इसे ब्रोंस्टेड परिभाषा के सामान्यीकरण के रूप में माना, ताकि एक एसिड एक रासायनिक प्रजाति है जो इलेक्ट्रॉन जोड़े को सीधे या समाधान में प्रोटॉन (एच +) जारी करके स्वीकार करता है, जो तब इलेक्ट्रॉन जोड़े को स्वीकार करता है। हाइड्रोजन क्लोराइड, एसिटिक एसिड, और अधिकांश अन्य ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ एक सहसंयोजक बंधन नहीं बना सकते हैं, और इसलिए लुईस एसिड नहीं हैं।[4] इसके विपरीत, कई लुईस एसिड अरहेनियस या ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड नहीं हैं। आधुनिक शब्दावली में, एक एसिड परोक्ष रूप से ब्रोंस्टेड एसिड होता है न कि लुईस एसिड, क्योंकि रसायनज्ञ लगभग हमेशा लुईस एसिड को स्पष्ट रूप से लुईस एसिड के रूप में संदर्भित करते हैं।[4]

परिभाषाएं और अवधारणाएं

Main article: Acid–base reaction

आधुनिक परिभाषाएँ सभी अम्लों के लिए सामान्य मूलभूत रासायनिक प्रतिक्रियाओं से संबंधित हैं।

रोज़मर्रा की ज़िंदगी में पाए जाने वाले अधिकांश एसिड जलीय घोल होते हैं, या पानी में घुल सकते हैं, इसलिए अरहेनियस और ब्रोंस्टेड-लोरी की परिभाषाएँ सबसे अधिक प्रासंगिक हैं।

ब्रोंस्टेड-लोरी परिभाषा सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली परिभाषा है; जब तक अन्यथा निर्दिष्ट न हो, अम्ल-क्षार अभिक्रियाओं को एक अम्ल से क्षार में एक प्रोटॉन (H+) का स्थानांतरण शामिल माना जाता है।

हाइड्रोनियम आयन तीनों परिभाषाओं के अनुसार अम्ल होते हैं। हालांकि अल्कोहल और एमाइन ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड हो सकते हैं, लेकिन वे अपने ऑक्सीजन और नाइट्रोजन परमाणुओं पर इलेक्ट्रॉनों के अकेले जोड़े के कारण लुईस बेस के रूप में भी कार्य कर सकते हैं।

अरहेनियस एसिड

File:Arrhenius2.jpg
स्वंते अरहेनियस

1884 में, Svante Arrhenius ने अम्लता के गुणों को हाइड्रोजन आयनों(H+) के लिए जिम्मेदार ठहराया, जिसे बाद में प्रोटॉन या हाइड्रोन के रूप में वर्णित किया गया। अरहेनियस एसिड एक ऐसा पदार्थ है, जिसे पानी में मिलाने पर, पानी में H+ आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है।[4][5]ध्यान दें कि रसायनज्ञ अक्सर एच + (एक्यू) लिखते हैं और एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं का वर्णन करते समय हाइड्रोजन आयन का उल्लेख करते हैं लेकिन मुक्त हाइड्रोजन नाभिक, एक प्रोटॉन, पानी में अकेले मौजूद नहीं होता है, यह हाइड्रोनियम आयन (एच 3 ओ +) या अन्य रूपों के रूप में मौजूद होता है ( एच5ओ2+, एच9ओ4+)। इस प्रकार, एक अरहेनियस एसिड को एक ऐसे पदार्थ के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है जो पानी में मिलाने पर हाइड्रोनियम आयनों की सांद्रता को बढ़ाता है। उदाहरणों में हाइड्रोजन क्लोराइड और एसिटिक एसिड जैसे आणविक पदार्थ शामिल हैं।

दूसरी ओर, अरहेनियस बेस एक ऐसा पदार्थ है जो पानी में घुलने पर हाइड्रॉक्साइड(OH-) आयनों की सांद्रता को बढ़ाता है। इससे हाइड्रोनियम की सांद्रता कम हो जाती है क्योंकि आयन H2O अणु बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं:

H3O+
(aq) + OH−
(aq) ⇌ H2O(liq) + H2O(liq)

इस संतुलन के कारण, हाइड्रोनियम की सांद्रता में कोई भी वृद्धि हाइड्रॉक्साइड की सांद्रता में कमी के साथ होती है। इस प्रकार, एक अरहेनियस एसिड को भी कहा जा सकता है जो हाइड्रॉक्साइड एकाग्रता को कम करता है, जबकि एक अरहेनियस बेस इसे बढ़ाता है।

एक अम्लीय घोल में, हाइड्रोनियम आयनों की सांद्रता 10−7 मोल प्रति लीटर से अधिक होती है। चूँकि pH को हाइड्रोनियम आयनों की सांद्रता के ऋणात्मक लघुगणक के रूप में परिभाषित किया जाता है, इसलिए अम्लीय विलयनों का pH इस प्रकार 7 से कम होता है।

ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड

Main article: Brønsted–Lowry acid–base theory
File:Acetic-acid-dissociation-3D-balls.png

जबकि अरहेनियस अवधारणा कई प्रतिक्रियाओं का वर्णन करने के लिए उपयोगी है, यह इसके दायरे में भी काफी सीमित है। 1923 में, रसायनज्ञ जोहान्स निकोलस ब्रोंस्टेड और थॉमस मार्टिन लोरी ने स्वतंत्र रूप से मान्यता दी कि एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में एक प्रोटॉन का स्थानांतरण शामिल है। ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड (या बस ब्रोंस्टेड एसिड) एक प्रजाति है जो ब्रोंस्टेड-लोरी बेस को एक प्रोटॉन दान करती है।[5]ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस सिद्धांत के अरहेनियस सिद्धांत पर कई फायदे हैं। सिरका को अपना विशिष्ट स्वाद देने वाले कार्बनिक अम्ल एसिटिक अम्ल (CH3COOH) की निम्नलिखित अभिक्रियाओं पर विचार कीजिए:

CH3COOH + H2O ⇌ CH3COO− + H3O+
CH3COOH + NH3 ⇌ CH3COO− + NH+4

दोनों सिद्धांत आसानी से पहली प्रतिक्रिया का वर्णन करते हैं: CH3COOH एक अरहेनियस एसिड के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह पानी में घुलने पर H3O+ के स्रोत के रूप में कार्य करता है, और यह पानी के लिए एक प्रोटॉन दान करके ब्रोंस्टेड एसिड के रूप में कार्य करता है। दूसरे उदाहरण में CH3COOH उसी परिवर्तन से गुजरता है, इस मामले में अमोनिया (NH3) को एक प्रोटॉन दान करता है, लेकिन एक एसिड की अरहेनियस परिभाषा से संबंधित नहीं है क्योंकि प्रतिक्रिया हाइड्रोनियम का उत्पादन नहीं करती है। फिर भी, CH3COOH एक अरहेनियस और एक ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड दोनों है।

ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत का उपयोग गैर-जलीय घोल या गैस चरण में आणविक यौगिकों की प्रतिक्रियाओं का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl) और अमोनिया कई अलग-अलग परिस्थितियों में मिलकर अमोनियम क्लोराइड ,NH4Cl बनाते हैं। जलीय घोल में HCl हाइड्रोक्लोरिक एसिड के रूप में व्यवहार करता है और हाइड्रोनियम और क्लोराइड आयनों के रूप में मौजूद होता है। निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं अरहेनियस की परिभाषा की सीमाओं को दर्शाती हैं:

  1. H3O+
    (aq)     + Cl−
    (aq)     + NH3 → Cl−
    (aq)     + NH+
    4    (aq) + H2O
  2. HCl(benzene) + NH3(benzene) → NH4क्लोरीन(s)
  3. HCl(g) + NH3(g) → NH4Cl(s)

एसिटिक एसिड प्रतिक्रियाओं के साथ, दोनों परिभाषाएं पहले उदाहरण के लिए काम करती हैं, जहां पानी विलायक है और हाइड्रोनियम आयन HCl विलेय द्वारा बनता है। अगली दो प्रतिक्रियाओं में आयनों का निर्माण शामिल नहीं है लेकिन फिर भी प्रोटॉन-स्थानांतरण प्रतिक्रियाएं हैं। दूसरी प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन क्लोराइड और अमोनिया (बेंजीनमें घुले हुए) एक बेंजीन विलायक में ठोस अमोनियम क्लोराइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं और तीसरे गैसीय में HCl और NH3 मिलकर ठोस बनाते हैं।

लुईस एसिड

Main article: Lewis acids and bases

1923 में गिल्बर्ट एन. लुईस द्वारा एक तिहाई, केवल मामूली रूप से संबंधित अवधारणा प्रस्तावित की गई थी, जिसमें एसिड-बेस विशेषताओं के साथ प्रतिक्रियाएं शामिल हैं जिनमें प्रोटॉन स्थानांतरण शामिल नहीं है। लुईस एसिड एक ऐसी प्रजाति है जो किसी अन्य प्रजाति से इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी को स्वीकार करती है; दूसरे शब्दों में, यह एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्वीकर्ता है।[5]ब्रोंस्टेड एसिड-बेस प्रतिक्रियाएं प्रोटॉन ट्रांसफर प्रतिक्रियाएं हैं जबकि लुईस एसिड-बेस प्रतिक्रियाएं इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्थानांतरण हैं। कई लुईस एसिड ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड नहीं हैं। एसिड-बेस केमिस्ट्री के संदर्भ में निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं का वर्णन कैसे किया जाता है, इसकी तुलना करें:

File:LewisAcid.png
पहली प्रतिक्रिया में एक फ्लोराइड , F-, टेट्राफ्लोरोबोरेटबनाने के लिए बोरॉन ट्राइफ्लोराइड को एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी देता है। फ्लोराइड वैलेंस इलेक्ट्रॉनोंकी एक जोड़ी "खो देता है" क्योंकि बी-एफ बंधन में साझा किए गए इलेक्ट्रॉन दो परमाणु नाभिकके बीच अंतरिक्ष के क्षेत्र में स्थित होते हैं और इसलिए फ्लोराइड नाभिक से अधिक दूर होते हैं, क्योंकि वे अकेले फ्लोराइड आयन में होते हैं। BF3 एक लुईस एसिड है क्योंकि यह फ्लोराइड से इलेक्ट्रॉन जोड़ी को स्वीकार करता है। इस प्रतिक्रिया को ब्रोंस्टेड सिद्धांत के संदर्भ में वर्णित नहीं किया जा सकता है क्योंकि कोई प्रोटॉन स्थानांतरण नहीं है। दूसरी प्रतिक्रिया को किसी भी सिद्धांत का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है। एक प्रोटॉन को एक अनिर्दिष्ट ब्रोंस्टेड एसिड से अमोनिया, एक ब्रोंस्टेड बेस में स्थानांतरित किया जाता है; वैकल्पिक रूप से, अमोनिया एक लुईस बेस के रूप में कार्य करता है और हाइड्रोजन आयन के साथ एक बंधन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी को स्थानांतरित करता है। इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्राप्त करने वाली प्रजाति लुईस एसिड है; उदाहरण के लिए, H3O+ में ऑक्सीजन परमाणु इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी प्राप्त करता है जब H-O बॉन्ड में से एक टूट जाता है और बॉन्ड में साझा किए गए इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन पर स्थानीयकृत हो जाते हैं। संदर्भ के आधार पर, लुईस एसिड को ऑक्सीडाइज़र या इलेक्ट्रोफाइलके रूप में भी वर्णित किया जा सकता है। कार्बनिक ब्रोंस्टेड एसिड, जैसे एसिटिक, साइट्रिक, या ऑक्सालिक एसिड, लुईस एसिड नहीं हैं।[4]वे लुईस एसिड, एच + का उत्पादन करने के लिए पानी में अलग हो जाते हैं, लेकिन साथ ही साथ लुईस बेस (एसीटेट, साइट्रेट, या ऑक्सालेट, क्रमशः उल्लिखित एसिड के लिए) के बराबर मात्रा में उत्पन्न करते हैं। यह लेख ज्यादातर लुईस एसिड के बजाय ब्रोंस्टेड एसिड से संबंधित है।

वियोजन और संतुलन

एसिड की प्रतिक्रियाओं को अक्सर HA ⇌ H+ + A−,के रूप में सामान्यीकृत किया जाता है, जहां HA एसिड का प्रतिनिधित्व करता है और A− संयुग्म अम्लहै। इस प्रतिक्रिया को प्रोटोलिसिस कहा जाता है। अम्ल के प्रोटोनेटेड रूप (HA) को कभी-कभी मुक्त अम्ल भी कहा जाता है।[6] एसिड-बेस संयुग्म जोड़े एक प्रोटॉन से भिन्न होते हैं, और एक प्रोटॉन (क्रमशः