1. Protolītu teorijas pamatjēdzieni

 

 

Saskaņā ar klasisko teoriju, skābes ir vielas, kas ūdens šķīdumos atšķeļ ūdeņraža jonus $H^{+}$, savukārt bāzes ir vielas, kas ūdens šķīdumos atšķeļ hidroksīdjonus ${\mathit{OH}}^{-}$.

Šī teorija ir piemērojama tikai tādām vielām, kuru molekulās vai kristālrežģī ir šie joni. Taču eksistē daudzas vielas, kas ir ar skābju vai bāzu īpašībām, bet nesatur augstākminētos jonus, piemēram, amonjaks ir samērā stipra bāze, bet hidroksīdjonu tā sastāvā nav.

 

Šīs teorijas pamatā ir priekšstats, ka $H^{+}$ ir protons, ap kuru nav neviena elektrona un kura izmēri ir daudz reižu mazāki nekā citām molekulām un joniem. Tāpēc, tiklīdz tas ir atšķēlies no skābes, tas tūlīt ienirst citas molekulas vai jona elektronu apvalkā. Šī iemesla dēļ, apskatot protona atšķelšanos, ir jābūt skaidrībai par to, kam šis protons pievienojas:

 

${\mathit{HCl}}_{(\mathit{aq})}\rightleftarrows {H^{+}}_{(\mathit{aq})}+{\mathit{Cl}}_{(\mathit{aq})}^{-}$    Pēc S.Arreniusa

${\mathit{HCl}}_{(\mathit{aq})}+{H_{2}O}_{(\mathit{aq})}\rightleftarrows {H_{3}O}_{(\mathit{aq})}^{+}+{\mathit{Cl}}_{(\mathit{aq})}^{-}$   Pēc J. Brensteda – T.Lauri

 

 

Skābes var būt arī joni: ${{\mathit{NH}}_4}_{(\mathit{aq})}^{+}+{H_{2}O}_{(\mathit{aq})}\rightleftarrows {{\mathit{NH}}_3}_{(\mathit{aq})}+{H_{3}O}_{(\mathit{aq})}^{+}$

Ūdens šķīdumā skābe dod protonu bāzei $H_{2}O$ un veidojas hidroksonija jons ${H_{3}O}^{+}$.

Protons stipri piesaistās pie ūdens molekulas un rodas trīsstūra piramīdas formas hidroksonija jons.

 

Skābes var būt vienprotona ($\mathit{HCl}$), divprotonu ($H_2{\mathit{SO}}_4$) un trīsprotonu ( $H_3{\mathit{PO}}_4$), utt.
Reakcijas, kurās notiek protona pārnese, sauc par protona pārneses reakcijām vai protonēšanas reakcijām.

  

Bāzes var būt vienprotonu (${\mathit{Cl}}^{-}$), divprotonu (${\mathit{CO}}_3^{2-}$), trīsprotonu (${\mathit{PO}}_4^{3-}$), u.t.t.

 

Saskaņā ar protolītu teoriju, katrai skābei atbilst sava bāze un katrai bāzei atbilst sava skābe. Šādus vielu pārus sauc par protolītiskajiem pāriem. Katrs tāds pāris satur skābi un saistīto vai konjugēto bāzi, kurus katru atsevišķi sauc par protolītiem. Atņemot skābei protonu, iegūst konjugēto bāzi, bet, bāzei protonu pievienojot, iegūst konjugēto skābi. Protolītisko pāru piemēri: $\mathit{HCl}\mathit{un}{\mathit{Cl}}^{-};{\mathit{NH}}_4^{+}\mathit{un}{\mathit{NH}}_3;H_2{\mathit{SO}}_4\mathit{un}{\mathit{HSO}}_4^{-}u.c.$