Теория Аррениуса (1887)

•Кислота – в-во, диссоциирующее в водном р-ре до Н+

•Основание – до ОНˉ

•Нейтральность – [Н+] = [ОНˉ]

•Ограничения:

- некоторые в-ва, обладающие св-вами кислот, не

содержат Н+, а оснований – ОНˉ - рассматривает только водные растворы

Теория Bronsted-Lowry (1923)

•Наиболее распространённая в современной медицине

•Кислота – донор [Н+]

•Основание – акцептор [Н+]

•У каждого донора [Н+] есть соответствующий ему акцептор – конъюгированная пара

•Сильная кислота с лёгкостью отдаёт [Н+] молекуле воды → ↑[Н3О+]

•Нет понятия «электронейтральности»

Теория Льюиса (1923)

•Стимулом послужило наличие в-в (н-р, СО2), проявляющие св-ва кислот в р-рах, но не имеющие в составе [Н+]

•Кислота – потенциальный акцептор электронной пары

•Основание – потенциальный донор электронной пары

•Согласно Льюису, [Н+] сам по себе является кислотой

Теория Усановича (1939)

•«С мира по нитке»

•Кислота – в-во, являющееся донором катиона, или акцептором аниона или электрона

•Основание – в-во, являющееся донором аниона, или акцептором катиона

Какая теория используется на практике?

•Проще других – Bronsted-Lowry. Использовать Н2СО3 вместо СО2

•На практике большинство из нас понимают кислоту, как:

-[Н+] в растворе (Аррениус)

-донор [Н+] (Bronsted-Lowry)

-и даже СО2, как «кислоту» (Льюис)

pH = - log10[Н+]

• Для Н2О при 22°С:

[Н+] = [ОН-] = 1×10-7 моль/л

•рН (Н2О) = - log (1× 10-7) = - (-7.0)= 7.00

•Поскольку основание log = 10 (log10), именения рН на 1 ед. соответствуют изменению [Н+] в 10 раз (в обратную сторону):

Р-р с рН 3 содержит [Н+] в 10 раз больше, чем р-р с рН 4

Соотношение [Н+] (у) и рН (х) нелинейно!

Преимущества использования рН

•Традиционный, широкоупотребляемый символ

•Отражает активность Н+, а не концентрацию (см. устройство рН-электрода далее) – реальное св-во физиологических систем

•Н+ не присутствуют в р-рах в чистом виде

Простой способ конвертации между рН и [Н+]

•рН – 7.4 = [Н+] – 40 нмоль/л

•Увеличение/уменьшение [Н+] в 2 раза приводит к изменениям рН на 0.3 в другую сторону. (log 2 = 0.3)

•Например, если [Н+] – 80 нмоль/л → рН = 7.1