Arrhenius Acids ma Bases: Fa'ailoaina o Mea Taua o le Kemisi
I le kemisi, o manatu o acids ma bases o ni faavae taua e mafai ai ona tatou malamalama i le tele o tali fa'akemikolo, i totonu o fale su'esu'e ma le olaga i aso faisoo. O se tasi o a'oa'oga muamua ma sili ona taua mo le fa'avasegaina o acids ma bases na fa'alauiloa mai e Svante Arrhenius i le fa'ai'uga o le seneturi lona 19. O lenei a'oa'oga, ua ta'ua o le Arrhenius Theory of Acids and Bases, e maua ai se va'aiga taua o meatotino fa'akemikolo o acids ma bases e fa'avae i luga o latou amioga ionic. I totonu o lenei tusiga, o le a tatou su'esu'eina ai manatu autu o lenei a'oa'oga, ona a'afiaga, ma lona taua ma fa'aoga i le lalolagi fa'aonaponei.
Manatu Autū o le Aʻoaʻoga a Arrhenius
O Svante Arrhenius, o se tagata kemisi Suetena, na manumalo i le Nobel Prize i le Kemisi i le 1903 mo lana galuega i le kemisi eletise. O lana sao autu i le aʻoaʻoga o acids ma bases o le faʻailoaina ma le faʻavasegaina o vailaʻau e faʻavae i lo latou gafatia e faʻaeseese i totonu o se vai.
E tusa ai ma le Arrhenius Acid Base Theory:
1. Acid Arrhenius: O le acid o se fa'aputuga e, pe a fa'a'asu'uina i le vai, e maua ai ni ion hydrogen (H+). O fa'ata'ita'iga masani o acid Arrhenius e aofia ai le hydrochloric acid (HCl), lea e fa'a'ese'ese i le vai i ni ion H+ ma chloride (Cl-).
HCl → H+ + Cl-
2. Fa'avae Arrhenius: O se fa'avae o se vaila'au e, pe a fa'afefiloi i le vai, e maua ai ni ion hydroxide (OH-). O fa'ata'ita'iga masani o fa'avae Arrhenius e aofia ai le sodium hydroxide (NaOH), lea e fa'avasega i le vai i le Na+ ma le OH-.
NaOH → Na+ + OH-
O lenei aʻoaʻoga ua maua ai se faʻavae faigofie ae mamana mo le faʻailoaina ma le malamalama i meatotino o acids ma bases e faʻavae i luga o a latou oloa faʻaeseese i le vai.
Tali atu i le Fa'aleaogaina
O se tasi o manatu tāua e aliaʻe mai le Arrhenius Acid-Base Theory o le neutralization reaction, lea e tali atu ai le acid ma le base e fausia ai le vai ma le masima. I se tulaga lautele, e mafai ona faʻaalia se neutralization reaction e pei ona faʻamatalaina i lalo:
H+ (mai le 'āseta) + OH- (mai le 'āseta) → H2O (vai)
Mo se faʻataʻitaʻiga, o le tali atu i le va o le hydrochloric acid (HCl) ma le sodium hydroxide (NaOH) e maua ai le vai ma le sodium chloride (NaCl):
HCl + NaOH → H2O + NaCl
O tali atu i le neutralization o le faavae lea o le tele o faiga fa'akemikolo tau alamanuia, fa'apea fo'i ma le tele o tali fa'a-biological ma fa'aletino i meaola ola.
Tapula'a o le A'oa'oga a Arrhenius
E ui o le Arrhenius Acid-Base Theory e maua ai ni malamalamaaga faavae ma aoga tele, ae e tele ona tapulaʻa. O se tasi o tapulaʻa tele, e naʻo le faʻaaogaina i tali i vai ma e le mafai ona faʻamatalaina meatotino o acids ma bases i solvents e le o vai pe i le tulaga kasa.
Mo se faʻataʻitaʻiga, o le ammonia (NH3) e le fetaui ma le faʻamatalaga a Arrhenius o se faʻavae aua e le gaosia saʻo le OH- i le vai. Peitaʻi, ua tatou iloa e mafai e le ammonia ona galue o se faʻavae aua e mafai ona talia H+ ions e fausia ai ammonium ions (NH4+):
NH3 + H2O → NH4+ + OH-
E le mafai foi e le a'oa'oga a Arrhenius ona fa'amatalaina le amioga a nisi o vaila'au e amphoteric, o vaila'au ia e mafai ona galue o se acid ma se base, e pei o le vai (H2O).
Atina'eina o le A'oa'oga o le Acid-Base
Ina ia faatoilaloina tapula'a o le Arrhenius Acid-Base Theory, na mulimuli ane atiae e saienitisi se a'oa'oga lautele ma aofia ai. O a'oa'oga autu e lua na alia'e mai o ni atina'e o le Arrhenius Acid-Base Theory o le Brønsted-Lowry Theory ma le Lewis Theory.
1. Le A'oa'oga a Brønsted-Lowry: Na fa'alauiloa e Johannes Nicolaus Brønsted ma Thomas Martin Lowry i le 1923, o lenei a'oa'oga e fa'amatalaina ai acids o ni proton (H+) donors ma bases o ni proton acceptors. O lenei a'oa'oga e sili atu ona aofia ai aua e le gata i vaifofo vai. Mo se fa'ata'ita'iga:
– 'Āseta: HCl (foa'i H+)
– Fa'avae: NH3 (H+ receptor)
Tali: HCl + NH3 → NH4+ + Cl-
2. Le Mafaufauga a Lewis: Na fautuaina e Gilbert N. Lewis se manatu lautele o le acid-base i le 1923, ma faʻamatalaina ai acids o ni electron-pair acceptors ma bases o ni electron-pair donors. O lenei faʻamatalaga e aofia ai le tele o isi faʻagaioiga faʻakemikolo e leʻi faʻamatalaina e le Arrhenius poʻo le Brønsted-Lowry Theories. Mo se faʻataʻitaʻiga:
– 'Āseta: BF3 (e talia paga eletise ona o le le lava o paga eletise)
– Fa'avae: NH3 (foa'i paga eletise ona o lo'o i ai se paga eletise saoloto)
Tali: BF3 + NH3 → F3B-NH3
O nei a'oa'oga e fa'amamafa ai le fesiitaiga o protons ma paga eletise, ma maua ai se va'aiga sili atu ona atoatoa i amioga a acids ma bases.
Fa'aaogāina o le A'oa'oga o le Acid-Base a Arrhenius
E ui i ona tapula'a, o mataupu faavae autū o le Arrhenius Acid-Base Theory e tumau pea lona tāua ma le tāua i le tele o fa'aoga fa'atino ma fa'apisinisi. O nisi nei o fa'ata'ita'iga:
1. Alamanuia o Vailaau: I le gaosiga o oloa i aso uma e pei o vailaʻau fufulu, faʻapalaga, ma isi vailaʻau faʻapisinisi, o le faʻailoaina ma le faʻaaogaina o 'asi ma faʻavae e taua tele.
2. Su'esu'ega Fa'akemikolo: E taua tele lenei a'oa'oga i le titration o le acid-base, o se metotia su'esu'ega fa'atatau e fa'aaoga e fuafua ai le malosi o se vaila'au 'acid po'o se base.
3. Paiolo ma Foma'i: O le malamalama i le auala e fegalegaleai ai 'asi ma 'base' i le tino o le tagata e taua tele i matā'upu o le biochemistry ma le physiology, e pei o le tausia o se pH mautu o le toto.
4. Siosiomaga: O le mata'ituina o le pH o le vai ma le eleele e matua taua tele i le faatumauina o le paleni o le si'osi'omaga ma le soifua maloloina o meaola.
5. Togafitiga o le Vai: O lenei a'oa'oga e fa'aaogaina mo le togafitia o otaota ma vai inu e fa'amautinoa ai o lo'o i totonu o se tulaga saogalemu le pH.
I'uga
O le aʻoaʻoga o le acid-base a Arrhenius atonu o se tasi o aʻoaʻoga faʻakemikolo sili ona faigofie, ae o loʻo tumau pea lona tāua ma maua ai se faʻavae mautu mo nisi suʻesuʻega o tali o le acid-base. E ui i ona tapulaʻa, o le manatu o Arrhenius na avea o se laʻasaga taua mo le atinaʻeina o isi aʻoaʻoga o le acid-base, e pei o Brønsted-Lowry ma Lewis. O le malamalama i nei mataupu faavae autū, e mafai ai ona tatou malamalama atili i le lavelave ma le matagofie o tali faʻakemikolo e tutupu i o tatou tafatafa i aso uma.
