Johannes+Brønsted


 * Johannes Brønsted (1879-1947) **

Johannes var en dansk kjemiker som vokste opp på Jylland. Han ble utdannet ingeniør i 1899, og tok mastergrad i 1902. Noe av det første han arbeidet med gikk på ulike formler av svovel (publisert i 1904). Han ble tildelt en assistentstilling ved universitet hvor han fortsatte arbeidet. I 1908 tok han doktorgrad hvor han forsket på affinitet i en blanding av svovelsyre og vann. Samme jul ble han tilsatt som professor i fysikalsk kjemi. Der ble han sittende resten av sitt yrkesaktive liv. Brønsted ble også foreslått til Nobelsprisen to ganger for sitt arbeid, i 1929 og 1933, men fikk den ikke.

Det som gjør Brønsted kjent er protonteorien for syre- og basereaksjoner som han introduserte i 1923. Samme år kom også den engelske kjemikeren Thomas Martin Lowry fram til samme teori, helt uavhengig av Brønsteds forskning. Derfor heter teorien internasjonalt Brønsted-Lowrys teori, men i Skandinavia kaller vi den Brønsteds teori.

Før Brønsted kom med sin teori var Arrhenius syre-baseteori enerådende. Den teorien krevde av stoffene var løst i vann, og sa at syre i vann ga ut H+ og base i vann ga ut OH-. Brønsted gjorde syre-basebegrepene uavhengig av vann. Han sa at syre gir ut H+ (proton), mens base tar opp H+. Teorien dekker dermed langt flere forhold enn Arrhenius teori. Det var flere stoffer som kjemikerne visste hadde syre-baseegenskaper, men stoffene kunne ikke forklares vha. Arrhenius definisjoner. Kjemikerne visste at flere stoffer hadde syre-baseegenskaper fordi de endret pH i en vannløsning. Disse passet inn i den nye definisjonen. Etter Brønsteds definisjon var det nå ikke noe problem å forklare de sure egenskapene til for eksempel NH4+ og de basiske egenskapene hos for eksempel CO32- og NH3. I følge Brønsteds definisjon kunne nå vann opptre som både syre og base.

// Definisjon vi bruker i dag: // // En syre er et stoff som kan avgi H //// + //// og en base er et stoff som kan motta H //// + ////. //

Likevel skulle det gå lang tid før Brønsteds teori dukket opp i norske lærebøker. Det var først på 1970-tallet, at teorien ble en del av kjemielevers lærestoff. Den dukket opp på 60-tallet, men da som en utvidet definisjon av syrer og baser.

Etter denne teorien kan vi skrive følgende likevekt: syre ⇆ H + + base Vi kaller syren og basen i likevekten for et korresponderende syre-base-par. Likevektskonstanten kaller vi syrekonstanten. Likevekten kan være forskjøvet mot høyre eller venstre, og er den forskjøvet langt mot høyre – sterk syre og svak base. Er den forskjøvet mot venstre – svak syre og sterk base. En organisk syre er svak (oversikt i formelhefte), mens svovelsyre, salpetersyre og saltsyre er sterke syrer. Noen syrer kan avspalte flere proton per molekyl, men det første protonet er enklest å avspalte, og det skal mer til for å avspalte det neste og det neste. Slike syrer kaller vi for flerprotiske syrer, mens de som bare kan avspalte et proton kalles for enprotisk syre.

__ Utvidelse av syre- og basebegrepet __ Elektronfordelingen i atomer ble bestemt i 1920-årene. Vi vet at et H-atom inneholder bare et elektron, og H+ blir et atom uten elektroner. Atomkjernen i et H-atom er vanligvis et proton. Ut i fra dette ble det klart for forskerne hvor unik en syre-basereaksjon er; det er proton som hopper fra syren til basen. Den amerikanske kjemikeren Gilbert Newton Lewis innså at for at basen skal kunne ta i mot et proton, må det ha et ledig elektronpar. Dermed definerte han en base som et molekyl/ion som har et ledig elektronpar. Videre definerte han da en syre som et molekyl/ion som mangler et elektronpar.

Oksider som karbondioksid (CO2) og svoveltrioksid (SO3) har den egenskapen at de reagerer som syrer, selv om de ikke har noe proton og avgi. Andre oksider, som kalsiumoksid (CaO) og bariumoksid (BaO), reagerer basisk og nøytraliserer sure oksider som CO2 og SO3. Dette skjer selv om det ikke er noe løsemiddel til stede. Denne reaksjonen fører til at det dannes en polar, kovalent binding mellom syre og basen.

[] [|http://snl.no/syre–base-teori] Kjemihefte-Store nordiske kjemikere, spesial 2003
 * __ Kilder: __**