Johannes Nikolas Brønstedt (1879–1947)
Eine Säure ist ein Protonendonor Eine Base ist ein Protonenakzeptor
Ein Proton geht also von einer Säure1 zu einer Base2 über.
Dies führt zu einer neuen Säure2, die ein Proton enthält, das herstammt von dem, was zu einer neuen Base1 geworden ist:
Der Protonenaustausch einer Brønstedt-Säure mit einer Brønstedt-Base wird Protolyse genannt
(In den folgenden Beispielen werden die sauren oder basischen "Merkmale" durch farbige Indikatoren sichtbar gemacht, wie Bromthymol, das bei Säure die gelbe Farbe annimmt, aber blau ist im basischem Medium)
1
Flusssäure reagiert mit Wasser:
$HF$ + $H_2O$ $\leftrightarrows$ $F^-$ + $H_3O^+$
Säure 1 + Base 2 $\leftrightarrows$ Base 1 + Säure 2
Hier bemerken wir - Das Wasser (hier Base von Brønstedt!) erhält ein Proton von der Flusssäure, um in die korrespondierende Säure des Wassers zu wandeln: das Hydroniumion $ H_3O^+ $ . - Das Ion $H^+$ (= das Proton $p^+$ !) ist nicht frei!
2
Wenn es in Wasser eingeführt wird, hat Ammoniumchlorid einen sauren Charakter aufgrund des Ammoniumions, das mit dem Wasser reagiert:
$NH_4^+$ + $H_2O$ $\leftrightarrows$ $NH_3$ + $H_3O^+$
Säure 1 + Base 2 $\leftrightarrows$ Base 1 + Säure 2
Hier bemerken wir - das Ammoniumion (Brønstedtsäure!) ist keine Substanz (neutrale Spezies). - das in allen sauren Lösungen vorhandene Hydroniumion $ H_3O^+ $ bestimmt den Säurecharakter und nicht $ H^+ $, das einfach übertragen wird!
3
Wenn es in Wasser eingeführt wird, hat Natriumdihydrogenphosphat einen sauren Charakter aufgrund des Dihydrogenphosphations, das mit dem Wasser reagiert:
$H_2PO_4^-$ + $H_2O$ $\leftrightarrows$ $HPO_4^{2-}$ + $H_3O^+$
Säure 1 + Base 2 $\leftrightarrows$ Base 1 + Säure 2
Wir bemerken, dass eine Säure von Brønstedt ein Molekül, ein Kation oder sogar ein Anion sein kann (wie in diesem Fall).
4
In Wasser eingeführt, hat Ammoniak einen basischen Charakter. Es reagiert mit Wasser:
$NH_3$ + $H_2O$ $\leftrightarrows$ $NH_4^+$ + $OH^-$
Base 1 + Säure 2 $\rightarrow$ Säure 1 + Base 2
Hier bemerken wir - Das Wasser (hier Säure von Brønstedt!) gibt ein Proton dem Ammoniak, um in die entsprechende Base des Wassers umgewandelt zu werden: das Hydroxidion $ OH^- $ . - Das Wasser kann sauer oder basisch sein, je nach seinem Reaktionspartner!
5
Wenn es in Wasser eingeführt wird, hat Natriumoxid aufgrund des Oxidions, das mit Wasser reagiert, einen basischen Charakter:
$O^{2-}$ + $H_2O$ $\rightarrow$ $OH^-$ + $OH^-$
Base 1 + Säure 2 $\rightarrow$ Säure 1 + Base 2
Hier bemerken wir - selbst das Hydroxidion kann (theoretisch) als eine "Säure" von Brønstedt angesehen werden, die dem Oxidion (Base von Broestedt) entspricht! - In diesem Fall ist die umgekehrte Reaktion fast nicht existent. Deshalb schreiben wir den einfachen Pfeil ($ \rightarrow $). Dies wird später besprochen.
6
Ammoniak (g) reagiert mit Chlorwasserstoff (g) nach:
$NH_{3\;(g)}$ + $HCl_{\;(g)}$ $\rightarrow$ $NH_4^+$ $Cl^-$$_{\;(s)}$
Base 1 + Säure 2 $\rightarrow$ Säure 1 + Base 2
Hier bemerken wir - Der Protonenaustausch benötigte kein Wasserlösungsmittel! - der weiße Rauch besteht aus Ammoniumchlorid (fest!)
Säure 1 + Base 2 $\leftrightarrows$ Base 1 + Säure 2
Säure +$H_2O$ $\leftrightarrows$ Base + $H_3O^+$
Base +$H_2O$ $\leftrightarrows$ Säure + $OH^-$
Säure und entsprechende Base bilden ein Säure-Basenpaar Beispiele: $(HF,F^-)$ $(H_2PO_4^-,HPO_4^{2-})$ $(NH_4^+$,$NH_3)$ $(OH^-$,$O^{2-})$...