TEORIA PROTOLITIKE E ACIDEVE DHE BAZAVE
Teoria e Arheniusit e acideve dhe bazave definon këto substanca në tretësira ujore.Mirëpo,aciditeti dhe baziciteti i substancave mund të vërehet edhe kur nuk janë në tretësira ujore.Psh. amoniaku i gaztë në reaksion me klorhidrikun e gaztë ndërton kripë.Ky reaksion dëshmon aciditetin ,përkatësisht bazicitetin e këtyre substancave. Teoria e bazave dhe acideve e cila përveç bazave dhe acideve të Arheniusit përfshinë edhe substancat të cilat nuk janë në tretësira ujore është teoria protolitike e acideve dhe bazave.Këtë teori e vendosën Johanes Brenshted
dhe Tomas Lovri,kështu që është e njohur edhe si teori e Brenshted-Lovrit e acideve dhe bazave. Acidi sipas teorisë protolitike është substanca e cila në reaksion me bazën jep jon pozitiv të hidrogjenit (proton, H+) bazës ,përkatësisht është donorë protonesh. Baza sipas teorisë protolitike është substancë e cila në reaksion me acide pranon jon pozitiv të hidrogjenit (H+) nga acidi ,përkatësisht është akceptor protonesh. Nëse baza B (psh.NH3) pranon proton nga acidi HA (psh.HCl) do të formohen thërmija të reja BH+ (përkatësisht NH4+) dhe A- (përkatësisht Cl-). –H+ BH+ +
HA + B
A–
ekuacioni i reaksionit protolitik
+H+ HCl + NH3
NH4+ + Cl–
Kur shiqohet ekuacioni i reaksionit të kthyeshëm,mund të vërjmë se në drejtim të kundërt ndodhë që thërmija e formuar nga baza B ka veti të acidit sipas toerisë protolitike,përkatësisht mund ti dorzojë protonin thërmisë së formuar A– e cila sillet si bazë..Reaksioni në të cilin vije deri te këmbimi i jonit pozitiv të hidrogjenit ,përkatësisht protonit është reaksion protolitik (protoliza).Në çdo ekuacion të reaksionit protolitik paraqiten edhe në anë të majtë edhe në të djathtë një bazë dhe një acid ,ndërsaa në një shkallë të reaksionit mund të këmbehet vetëm një proton. HA + B b2 a1
BH+ + A–
ekuacioni i reaksionit protolitik
a2 b1
Në çdo reaksion në të cilin acidi HA reagon me cilën do bazë ,gjithmonë do të formohet A– ,,ngjashëm vlenë edhe për çiftin B,BH+,sepse në çdo reaksion të bazës B me acidin gjithmonë formohet BH+.Kjo do të thotë se çdo acid sipas teorisë protolitike ,përkatësisht bazë bazë ka çiftin e vet me të cilin është në lidhje të fortë (i konjuguar).Për këtë arsye BH+ është acid i konjuguar i bazës B dhe në ekuacion mund të paraqiten me Oprotolitik ky çift paraqitet me indeks të njejtë (psh.2). Shembull. Shkruarja e formulave të acideve të konjuguar ,përkatësisht bazave Cilat formula mungojnë në çiftet e konjuguara të acidve dhe bazave? a) Formulat e acideve dhe bazave të tyre të konjuguara a/b: HCl/Cl– ; HPO42 /? ; H2O/? ; H3O+/? b) Formulat e bazave dhe acideve të tyre të konjuguara b/a : Cl–/Hcl; OH–/? ; CO3/? ; HPO42–/? Nëse tretja e klorhidrikut në ujë paraqitet si ekuacion i reaksionit protolitik,mund të shihet që kjo substancë është acid në tretësirën ujore edhe sipas Arheniusit edhe sipas teorisë protolitike,ndëlrsa ngjashëm vlenë edhe për amoniakun si bazë në tretësirë ujore.
H3O+ + Cl– a2 b1
(1) HCl + H2O a1 b2
ekuacioni i protolizës së klorhidrikut
Klorhidriku në ujë gati plotësisht shëndrrohet në jone hidronium dhe jone klorure dhe një pjesë e papërfillshme e këtij acidi është në formë të molekulave të padisocijuara. NH4+ + OH– a1 b2
(2) NH3 + H2O b1 a2
ekuacioni i protolizës së amoniakut
Shembull. Shkruarja e ekuacioneve të reaksioneve protolitike Shkruaj ekuacionet e reaksioneve protolitike dhe sheno çiftet e konjuguar. a) NH3 + H3O+ b) CO32– + H3O+
? ?
Zgjidhje: a) Amoniaku sillet si bazë,ndërsa joni hidronium si acid. NH3 + H3O+
NH4+ + H2O
b1
a1
a2
b2
c) Joni karbonat është bazë,ndërsa joni hidronium acid CO32– + H3O+ HCO32– + H2O b1 a2 a1 b2 Sipas teorisë protolitike acidet dhe bazat mund të jenë substanca të ndryshme përkatësisht thërmija.Kushti që një substance të jetë acid sipas teorisë protolitike është ai që thërmijat e saja të përmbajnë atome të hidrogjenit të cilat mund ti japin thërmijave të bazave.Acidet janë psh.klorhidriku,HCl,sulfhidriku,H2S(në gjendje aggregate të gaztë); acidi sulfuric,metanoli,etanoli (në gjendje aggregate të lëngët);acidet e ngopura yndyrore (në gjendje aggregate të ngurtë) etj.Sipas teorisë protolitike si acide sillen thërmijat negative,siç janë jonet hidrogjensulfate ,dihidrogjensulfate dhe jone të ngjashme,por edhe thërmijat pozitive siç siç është joni amolnium dhe të ngjashme. Që një substance të jetë bazë duhet të ketë çift të lire elektronikme të cilin do të lidhë jonin pozitiv të hidrogjenit.edhe bazat mund të jenë të gjendjeve aggregate të ndryshme, si edhe ngarkesave të ndryshme.Bazat janë psh.amoniaku (NH3) në gjendje aggregate të gaztë ose i tretur në ujë ; piridina (C5H5N)-substancë në gjendje aggregate të lëngët ; aminet siç është metilamina (CH3NH2) ; joni hidroksil (OH–) ; joni hidrogjenkarbonat (HCO3–) dhe rrallë thërmi e ngarkuar pozitivisht,sepse kryesisht nuk kanë çifte të lira elektronike. Në reaksionet protolitike formohet lidhja kovalente.psh.moleklula e klorhidrikut i jep jon pozitiv të hidrogjenit molekulës së amoniakut ,me ç'rast ky jon me lidhje kovalente lidhet për atomin e azotit nëpërmes çiftit elektronik të lirë në këtë atom. Lidhja kovalente në mes atomeve të azotit dhe joneve pozitive të hidrogjenit formohet ashtu që atomi i azotit „jep” çiftin e vet elektronik të lirë që të jetë çift i përbashkët elektronik në mes këtyre dy atomeve .Ky lloj i lidhjes kovalente është lidhje kovalente koordinative.Lidhja e formuar kovalente në këtë mënyrë nuk dallon për asgjë nga lidhjet tjera kovalente.
Në bazë të ekuacionit (1) dhe (2) në rastin e molekulave të ujit ,si dhe shembujve të joneve siç janë HPO 42 ose HCO3 mund të vërehet se një numër i caktuar i substancave (thërmijave) mund të sillen edhe si acide edhe si baza.Këto substanca janë amfolite. Amfolit është substanca e cila në kushte të caktuara mund të sillet edhe acid edhe si bazë. Amfolitet janë substanca të cilat kanë çift elektronik të lirë (mund të jenë baza) dhe përmbajnë atom hidrogjeni i cili si jon pozitiv mund ti jipet thërmijave të bazave (mund të jenë acide).Këto janë psh.H2O,HCO3 ,H2PO4 , HPO42 dhe substanca të ngjashme.Mirëpo amfolit mund të jetë edhe amoniaku,sepse me shumicën e substancave sillet si bazë ,ndërsa nën veprimin e bazës jashtzakonisht reaktive mund të shëndrrohet në jon NH 2 . Joni NH2 (amid) është bazë e konjuguar e amoniakut gjatë
këtyre kushteve. Mendo: Sqaro a paraqet edhe reaksioni i neutralizimit reaksionin protolitik. Sqarimi: Reaksioni i neutralizimit në formën jonike paraqet reaksionin protolitik në të cilën joni hidronium me jonin hidroksid ndërton molekula të ujit. H3O+ + OH
H2O + H2O
a1
b1
b2
a2
Mendo dhe përgjigju: 1.Ku dallojnë teoria e Arheniusit dhe ajo protolitike e acideve dhe bazave ? 2.Çka janë acidet dhe çka bazat sipas teorisë protolitike ? 3.Shkruaj ekuacionet e reaksioneve protolitike në mes: a) HF dhe H2O b) HCO3 dhe OH c) HCO3 dhe H3O+ d) NH3 dhe H3O+ 4.Cilat nga këto substanca formulat e të cilave janë : HCN,NH 3,CO32 ,Br ,H2O në kushte të caktuara mund të sillen edhe si acide edhe si baza ? Çka është amfolit ?