Кислоты представляют собой вещества, дающие протоны, а основания – вещества, принимающие протоны. Бренстед кислотно-основные реакции связывал с окислительно-восстановительными процессами, при которых передаются электроны от восстановителя к окислителю, а при кислотно-основных реакциях кислота отдает протон и передает его основанию:
Н2SO4 H+ + HSO4 –
HCOOH H+ + HCOO –
C6H5OH H+ + C6H5O –
Анионы HSO4 –, HCOO –, C6H5O –, которые образуются после удаления протонов из молекул кислот, называются сопряженными основаниями соответствующих кислот. Среди кислот Бренстеда имеются такие, которые не являются по строению сходными с обычными кислотами, например:
(СН3)3NH+ H+ + (СН3)3N:
триметиламмоний триметиламмин
СH3NO2 H+ + CH2NO2
нитрометан карбоанион нитрометана
Основания – это вещества, присоединяющие протон. К ним относятся отрицательно заряженные ионы или нейтральные молекулы:
ОН– + Н+ Н2О
СН3ОН + Н+ СН3ОН2+
С6Н5NH2 + H+ C6H5NH3+
Ионы или молекулы, образующиеся в результате присоединения протона к основанию, называются сопряженными кислотами.
Теория Льюиса
Теория Льюиса была открыта в 1923 г. По этой теории кислотами называются молекулы или ионы, являющиеся акцепторами электронов. Кислотами Льюиса могут быть несколько типов соединений, а именно, вещества с незаполненным октетом электронов: AlCl3, FeBr3, BF3 и т.д., а также положительно заряженные ионы: Cl+, Br+, F+, I+и т.д.
Основаниями Льюиса называются вещества, которые имеют свободную электронную пару и способные ее отдать другому атому при химической реакции. Спирты – это основания Льюиса, например, СН3ОН, С2Н5ОН и т.д.