अम्ल: Difference between revisions

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=== अरहेनियस एसिड ===
=== अरहेनियस एसिड ===
[[File:Arrhenius2.jpg|thumb|150px|स्वंते अरहेनियस]]1884 में, [[ Svante Arrhenius ]] ने अम्लता के गुणों को [[ हाइड्रोजन आयन | हाइड्रोजन आयनों]] ों (H .) के लिए जिम्मेदार ठहराया<sup>+</sup>), जिसे बाद में प्रोटॉन#हाइड्रोजन आयन या हाइड्रोजन (रसायन) के रूप में वर्णित किया गया। अरहेनियस एसिड एक ऐसा पदार्थ है, जिसे पानी में मिलाने पर H . की सांद्रता बढ़ जाती है<sup>+</sup> पानी में आयन।<ref name="Oxtoby8th"/><ref name="Ebbing"/>ध्यान दें कि रसायनज्ञ अक्सर H . लिखते हैं<sup>+</sup>(aq) और एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं का वर्णन करते समय हाइड्रोजन आयन का संदर्भ लें लेकिन मुक्त हाइड्रोजन नाभिक, एक प्रोटॉन, पानी में अकेले मौजूद नहीं है, यह 'हाइड्रोनियम आयन' (H) के रूप में मौजूद है<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) या अन्य रूप (H .)<sub>5</sub>O<sub>2</sub><sup>+</sup>, हो<sub>9</sub>O<sub>4</sub><sup>+</sup>)। 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।
[[File:Arrhenius2.jpg|thumb|150px|स्वंते अरहेनियस]]1884 में, [[ Svante Arrhenius ]] ने अम्लता के गुणों को [[ हाइड्रोजन आयन | 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।<ref name="Oxtoby8th"/><ref name="Ebbing"/>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, एक अरहेनियस बेस (रसायन विज्ञान), एक ऐसा पदार्थ है जो [[ हीड्राकसीड ]] (OH .) की सांद्रता को बढ़ाता है<sup>-</sup>) आयन जब पानी में घुल जाते हैं। इससे हाइड्रोनियम की सांद्रता कम हो जाती है क्योंकि आयन H . बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं<sub>2</sub>ओ अणु:
दूसरी ओर, अरहेनियस बेस एक ऐसा पदार्थ है जो पानी में घुलने पर[[ हीड्राकसीड | 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:


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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।
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 . से अधिक होती है<sup>−7</sup> मोल (इकाई) प्रति लीटर। 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।
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{{anchor|Brønsted acids}}===
===ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड===
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[[File:Acetic-acid-dissociation-3D-balls.png|thumb|350px|alt=Acetic acid, CH<sub>3</sub>COOH, एक मिथाइल समूह, CH . से बना है<sub>3</sub>, एक कार्बोक्सिलेट समूह, COOH के लिए रासायनिक रूप से बाध्य। कार्बोक्सिलेट समूह एक प्रोटॉन खो सकता है और इसे पानी के अणु को दान कर सकता है, एच<sub>2</sub>0, एक एसीटेट आयन CH . को पीछे छोड़ते हुए<sub>3</sub>सीओओ- और हाइड्रोनियम केशन एच . बनाना<sub>3</sub>ओ। यह एक संतुलन प्रतिक्रिया है, इसलिए रिवर्स प्रक्रिया भी हो सकती है। एक कमजोर एसिड, [[ एसीटेट ]] आयन और [[ हाइड्रोनियम ]] आयन देने के लिए संतुलन प्रतिक्रिया में पानी के लिए एक प्रोटॉन (हाइड्रोजन आयन, हरे रंग में हाइलाइट किया गया) दान करता है। लाल: ऑक्सीजन, काला: कार्बन, सफेद: हाइड्रोजन।]]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 माना कि एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में एक प्रोटॉन का स्थानांतरण शामिल होता है। ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड (या बस ब्रोंस्टेड एसिड) एक प्रजाति है जो ब्रोंस्टेड-लोरी बेस के लिए एक प्रोटॉन दान करती है।<ref name="Ebbing" />ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड-बेस सिद्धांत के अरहेनियस सिद्धांत पर कई फायदे हैं। एसिटिक एसिड (CH .) की निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं पर विचार करें<sub>3</sub>COOH), कार्बनिक अम्ल जो सिरका को उसका विशिष्ट स्वाद देता है:
[[File:Acetic-acid-dissociation-3D-balls.png|thumb|350px|alt=Acetic acid, CH<sub>3</sub>COOH, एक मिथाइल समूह, CH . से बना है<sub>3</sub>, एक कार्बोक्सिलेट समूह, COOH के लिए रासायनिक रूप से बाध्य। कार्बोक्सिलेट समूह एक प्रोटॉन खो सकता है और इसे पानी के अणु को दान कर सकता है, एच<sub>2</sub>0, एक एसीटेट आयन CH . को पीछे छोड़ते हुए<sub>3</sub>सीओओ- और हाइड्रोनियम केशन एच . बनाना<sub>3</sub>ओ। यह एक संतुलन प्रतिक्रिया है, इसलिए रिवर्स प्रक्रिया भी हो सकती है। एक कमजोर एसिड, [[ एसीटेट ]] आयन और [[ हाइड्रोनियम ]] आयन देने के लिए संतुलन प्रतिक्रिया में पानी के लिए एक प्रोटॉन (हाइड्रोजन आयन, हरे रंग में हाइलाइट किया गया) दान करता है। लाल: ऑक्सीजन, काला: कार्बन, सफेद: हाइड्रोजन।]]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।<ref name="Ebbing" />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:


:{{chem2|CH3COOH + H2O <-> CH3COO- + H3O+}}
:{{chem2|CH3COOH + H2O <-> CH3COO- + H3O+}}
:{{chem2|CH3COOH + NH3 <-> CH3COO− + NH4+}}
:{{chem2|CH3COOH + NH3 <-> CH3COO− + NH4+}}
दोनों सिद्धांत आसानी से पहली प्रतिक्रिया का वर्णन करते हैं: सीएच<sub>3</sub>COOH एक अरहेनियस एसिड के रूप में कार्य करता है क्योंकि यह H . के स्रोत के रूप में कार्य करता है<sub>3</sub>O<sup>+</sup> जब पानी में घुल जाता है, और यह पानी के लिए एक प्रोटॉन दान करके ब्रोंस्टेड एसिड के रूप में कार्य करता है। दूसरे उदाहरण में सीएच<sub>3</sub>सीओओएच एक ही परिवर्तन से गुजरता है, इस मामले में अमोनिया को प्रोटॉन दान करना (एनएच<sub>3</sub>), लेकिन एसिड की अरहेनियस परिभाषा से संबंधित नहीं है क्योंकि प्रतिक्रिया हाइड्रोनियम का उत्पादन नहीं करती है। फिर भी, सीएच<sub>3</sub>COOH एक अरहेनियस और ब्रोंस्टेड-लोरी एसिड दोनों है।
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 अणु की प्रतिक्रियाओं का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl) और अमोनिया कई अलग-अलग परिस्थितियों में मिलकर [[ अमोनियम क्लोराइड ]], NH . बनाते हैं<sub>4</sub>सीएल. 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:
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 |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:
# एच<sub>3</sub>O{{su|p=+|b=(aq)}} + क्ल{{su|p=−|b=(aq)}} + एनएच<sub>3</sub> → क्ल{{su|p=−|b=(aq)}} + एनएच{{su|b=4|p=+}}<sub>(aq)</sub> + एच<sub>2</sub>हे
# H<sub>3</sub>O{{su|p=+|b=(aq)}} + Cl{{su|p=−|b=(aq)}} + NH<sub>3</sub> → क्ल{{su|p=−|b=(aq)}} + एनएच{{su|b=4|p=+}}<sub>(aq)</sub> + एच<sub>2</sub>हे
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# एचसीएल<sub>(benzene)</sub> + एनएच<sub>3(benzene)</sub> → एनएच<sub>4</sub>क्लोरीन<sub>(s)</sub>
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# एचसीएल<sub>(g)</sub> + एनएच<sub>3(g)</sub> → एनएच<sub>4</sub>क्लोरीन<sub>(s)</sub>

Revision as of 09:56, 24 November 2022

This article is about acids in chemistry. For other uses, see अम्ल (disambiguation).
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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(एनएच 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 → क्ल−
    (aq)     + एनएच+
    4    (aq) + एच2हे
  2. एचसीएल(benzene) + एनएच3(benzene) → एनएच4क्लोरीन(s)
  3. एचसीएल(g) + एनएच3(g) → एनएच4क्लोरीन(s)

एसिटिक एसिड प्रतिक्रियाओं के साथ, दोनों परिभाषाएं पहले उदाहरण के लिए काम करती हैं, जहां पानी विलायक है और हाइड्रोनियम आयन एचसीएल 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 (बेंजीन में घुले हुए) एक बेंजीन विलायक में और तीसरे गैसीय एचसीएल और एनएच में ठोस अमोनियम क्लोराइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं।3 ठोस बनाने के लिए गठबंधन करें।

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.pngपहली प्रतिक्रिया में एक फ्लोराइड , F-, टेट्राफ्लोरोबोरेट उत्पाद बनाने के लिए बोरॉन ट्राइफ्लोराइड को एक अकेला जोड़ा देता है। फ्लोराइड रासायनिक संयोजन इलेक्ट्रॉन ों की एक जोड़ी खो देता है क्योंकि बी-एफ बंधन में साझा किए गए इलेक्ट्रॉन दो परमाणु परमाणु नाभिक के 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। बीएफ3 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, H . में ऑक्सीजन परमाणु3O+ जब एच-ओ बांड में से एक टूट जाता है और बांड में साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों को ऑक्सीजन पर स्थानीयकृत किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी प्राप्त करता है। संदर्भ के आधार पर, लुईस एसिड को ऑक्सीकरण एजेंट या वैद्युतकणसंचलन के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है। कार्बनिक ब्रोंस्टेड एसिड, जैसे एसिटिक, साइट्रिक, या ऑक्सालिक एसिड, लुईस एसिड नहीं हैं।[4]वे पानी में वियोजित होकर एक लुईस अम्ल, H . उत्पन्न करते 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

अम्लों की अभिक्रियाओं को अक्सर इस रूप में सामान्यीकृत किया जाता है HA ⇌ H+ + A−, जहाँ HA अम्ल को दर्शाता है और A- संयुग्म अम्ल है। 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 द्वारा भिन्न होते हैं, और एक प्रोटॉन (क्रमशः प्रोटोनेशन और अवक्षेपण ) को जोड़ने या हटाने के द्वारा परस्पर परिवर्तित किया जा सकता है। ध्यान दें कि एसिड आवेशित प्रजाति हो सकता है और संयुग्म आधार तटस्थ हो सकता है, जिस स्थिति में सामान्यीकृत प्रतिक्रिया योजना को लिखा जा सकता है HA+ ⇌ H+ + A. घोल में अम्ल और उसके संयुग्मी क्