د لیوس د تیزاب-اساس تیوري: یوه پراخه او عمومي پوهه
پنډاهولوان
اسحاق نیوټن یو ځل ویلي وو چې هغه کولی شي د لویانو په اوږو ولاړ کیدو سره نور هم وګوري، او په کیمیا کې، ډیری بنسټیز اصول چې موږ یې نن ورځ منو د پخوانیو ساینس پوهانو د کار پر بنسټ والړ دي. د دې مهمو پرمختګونو څخه یو د تیزابونو او اساساتو د لیوس تیوري وه، چې په 1923 کې د ګیلبرټ این لیوس لخوا معرفي شوه. دې تیوري د تیزابونو او اساساتو مفکورې ساده او پراخې کړې، چې په عصري کیمیا کې یې پوهیدل او پلي کول اسانه کړل.
د مقدمې په توګه، راځئ چې د لیوس په وړاندې وړاندیز شوي اسید او اساس تیوري وګورو. لومړی، د ارینیوس اسید-اسید تیوري وايي چې اسید یو مرکب دی چې کولی شي په محلول کې د هایدروجن ایونونو (H⁺) غلظت زیات کړي، پداسې حال کې چې اساس یو مرکب دی چې کولی شي د هایدروکسایډ ایونونو (OH⁻) غلظت زیات کړي. وروسته، ساینسي ټولنې د برونسټډ-لوري اسید-اسید تیوري ومنله ، کوم چې دا تعریف د دې په ویلو سره پراخ کړ چې اسید یو پروټون (H⁺) ډونر دی او اساس یو پروټون منونکی دی. په هرصورت، د دواړو تیوریو لخوا تعریفونه محدودیتونه لري، په ځانګړې توګه کله چې موږ کیمیاوي تعاملات په پام کې نیسو چې په څرګنده توګه پروټون یا هایدروکسایډ ایونونه پکې شامل نه وي.
تعریف او اصول د تیزاب اساس د لیوس په وینا
ګیلبرټ این لیوس دا نیمګړتیا وپیژندله او د اسیدونو او اساساتو یو ډیر عمومي تعریف یې وړاندیز کړ. د لیوس د اسید-اسید تیوري کې، اسید د الکترون-جوړه منلوونکي په توګه تعریف شوی، پداسې حال کې چې اساس د الکترون-جوړه بسپنه ورکوونکی دی. دا تعریف د اوبو محلولونو او پروټونونو سره د تعاملاتو هاخوا غځیږي، چې د کیمیاوي تعاملاتو د مختلفو ډولونو پراخه پوهه ته اجازه ورکوي.
د دې تیوري یوه کلاسیکه بیلګه د امونیا (NH3) او بوریک اسید (BF3) ترمنځ تعامل دی. پدې حالت کې، NH3 د لیوس اساس په توګه کار کوي ځکه چې دا په خپل نایتروجن اتوم کې د الکترون جوړه په BF3 کې د الکترون کمښت لرونکي بورون اتوم ته ورکوي، کوم چې د لیوس اسید په توګه کار کوي. د لیوس اساس د الکترون جوړې او د لیوس اسید د الکترون منلوونکي ترمنځ تړل د یو ډیر باثباته اضافه کولو کمپلیکس رامینځته کیدو لامل کیږي.
د لیوس تیوري یو بل مهم اړخ
د لیوس د تیورۍ یو له قوتونو څخه د هغه تعاملاتو تشریح کولو وړتیا ده چې د ارینیوس یا برونسټډ-لوري تیوریو لخوا نشي تشریح کیدی. پدې کې هغه تعاملات شامل دي چې په څرګنده توګه پروټونونه پکې شامل نه دي. د مثال په توګه، په مختلفو عضوي میټالیک او همغږۍ کیمیا تعاملاتو کې، د د انتقال فلزات او لیګنډونه د لیوس اسیدونو او اساساتو د مفهوم په کارولو سره په اسانۍ سره تشریح کیدی شي.
۱. د مدارونو مفهوم او د تعامل ډولونه
د لیوس اسید-بیس تیوري کې یو مهم فکتور د اوربیټلونو او د اسیدونو او بیسونو ترمنځ د تعاملاتو ډولونو پوهه ده. د مثال په توګه، د انتقالي فلزاتو d-orbitals ډیری وختونه د لیګنډونو سره په اړیکه کې رول لوبوي چې د لیوس بیسونو په توګه عمل کوي. دا تعاملات د همغږۍ پیچلتیاو رامینځته کولو اساس دی، کوم چې په ډیری کیمیاوي غوښتنلیکونو کې اړین دي لکه همجنسي کتلیزس او سوپرامولیکولر کیمیا.
۲. د اضافه کونکو ثبات
د لیوس اسیدونو او اساساتو ترمنځ د جوړ شوي اډکټ کمپلیکسونو ثبات د مختلفو پیرامیټرو لکه جیومیټریک مطابقت، الکتروسټاتیک تعامل انرژي، او قطبي کولو له لارې تحلیل کیدی شي. د مثال په توګه، د الکترون تړاو او د مالیکول درې اړخیز جوړښت په څیر ملکیتونه کولی شي اغیزه وکړي چې د الکترون جوړه څومره په کلکه منل کیدی شي یا بسپنه کیدی شي.
۳. په کتلاسیس کې غوښتنلیکونه
تیوري د تیزاب اساس لیوس اسیدونه هم په کتلایسیس کې مهم رول لوبوي، په ځانګړې توګه په غیر متجانس او همجنس اسید-اسید اساس کتلایسیس کې. کتلایسټرونه د ټیټ فعالولو انرژۍ سره د بدیل لارو چمتو کولو سره تعاملات ګړندي کوي. ډیری انتقالي فلزي کتلایسټرونه کولی شي د لیوس اسیدونو په توګه عمل وکړي ترڅو د الکترون جوړې منلو له لارې فرعي برخې فعالې کړي. د مثال په توګه، د هایدروجنیشن کتلایسټریشن کې، فلزات لکه پلاټینیم یا پیلاډیم کولی شي د هایدروجن مالیکولونو تړل او فعالول اسانه کړي.
د لیوس تیوري پرتله کول او محدودیتونه
که څه هم د لیوس د اسید-اسید تیوري پراخه پوښښ وړاندې کوي، دا په بشپړه توګه د ارینیوس او برونسټډ-لوري ځای نه نیسي. هره تیوري د ځانګړو ډولونو تعاملاتو تشریح کولو کې خپل قوتونه او غوښتنلیکونه لري. د مثال په توګه، د ارینیوس تیوري د پوهیدو لپاره خورا ګټوره ده. په محلول کې د الکترولیتونو ځانګړتیاوې په اوبو کې، پداسې حال کې چې د برونسټډ-لوري تیوري د غیر آبي محلولونو یا ګازي پړاو کې د اسید-اساس تعاملاتو لپاره ډیره پلي کیږي.
د لیوس د تیورۍ یو محدودیت دا دی چې د اسیدونو او اساساتو تعریفونه یې دومره عمومي دي چې ځینې وختونه یې په مستقیم ډول په ځانګړو شرایطو کې د ژورو کیمیاوي مفاهیمو لکه کوانټم کیمیا یا سپیکٹروسکوپي تحلیل پرته تشریح کول ستونزمن وي. د لیوس د تیورۍ تدریس او پلي کول ډیری وختونه د ریښتیني اغیزمن کیدو لپاره مشخص مثالونو او ژور تحلیل ته اړتیا لري.
پایله او اغیز
د لیوس اسید-اسید تیوري د کیمیاوي تعاملاتو په اړه زموږ پوهه د ډیرو انعطاف منونکو تعریفونو او پراخو غوښتنلیکونو سره پراخه کوي. د اسیدونو د الکترون-جوړه منلوونکو او بیسونو د الکترون-جوړه بسپنه ورکوونکو په توګه تعریف کولو سره، تیوري د کیمیاوي تعاملاتو د مختلفو ډولونو په پوهیدو کې نوي ابعاد پرانیزي. پدې کې هغه تعاملات شامل دي چې په ښکاره ډول د هایدروجن ایونونه یا هایدروکسایډ ایونونه نه شاملوي، لکه د همغږۍ پیچلتیاوې او په ارګانومیټالیک کیمیا کې کتلیټیک تعاملات.
په ټولیز ډول، د ګیلبرټ این لیوس ونډې په دې تیوري کې نه یوازې د کیمیا بنسټونه پیاوړي کړل بلکې د نورو ساینسي څیړنو لپاره یې ارزښتناکه وسیله هم چمتو کړه. د دې تیوري ژوره پوهه موږ سره د پیچلو کیمیاوي پیښو په پوهیدو کې مرسته کوي او د درملو، ساینسي موادو او انرژۍ ټیکنالوژۍ په څیر برخو کې نوښت ګړندی کوي. په دې توګه، د دې اسید-بیس تیوري اهمیت په پیژندلو سره ، موږ کولی شو دا تعریف کړو او د مطالعاتو او غوښتنلیکونو پراخه لړۍ ته یې پلي کړو.
