Jelaskan Larutan non-akuatik dari Teori asam–basa Brønsted–Lowry

Ion hidrogen, atau ion hidronium adalah suatu asam Brønsted–Lowry dalam larutan akuatik, dan ion hidroksida adalah suatu basa, berdasarkan reaksi disosiasi sendiri

H2O + H2O <=> H3O+ + OH-

Reaksi yang analog terjadi juga dalam amonia cair

NH3 + NH3 <=> NH4+ + NH2-

Dengan demikian, ion amonium, , memainkan peran yang sama dalam amonia cair seperti halnya ion hidronium dalam air sedangkan ion amida, , analog dengan ion hidroksida. Garam amonium berperilaku sebagai asam, dan amida berperilaku sebagai basa.

Beberapa pelarut non-akuatik dapat berperilaku sebagai basa, yaitu, akseptor proton, dalam kaitannya dengan asam Brønsted-Lowry.

HA + S <=> A^- + SH+

dengan S (dari solvent) adalah molekul pelarut. Pelarut yang paling penting dalam hal ini adalah dimetilsulfoksida (DMSO), asetonitril (CH3CN), karena pelarut-pelarut ini telah banyak digunakan untuk menentukan tetapan disosiasi asam molekul organik. Oleh karena DMSO adalah akseptor proton yang lebih kuat daripada H2O, suatu asam menjadi asam yang lebih kuat dalam pelarut ini daripada dalam air. Tentu saja, banyak molekul berperilaku sebagai asam dalam larutan non-akuatik yang perilaku tersebut muncul dalam larutan akuatik. Contoh ekstrem terjadipada asam karbon, yang mana proton dilepaskan dari ikatan C–H.

Beberapa pelarut non-akuatik dapat berperilaku sebagai asam. Pelarut asam akan meningkatkan alkalinitas zat yang dilarutkannya. Sebagai contoh CH3C(O)(OH) dikenal sebagai asam asetat karena perilaku asamnya di dalam air. Namun, ia akan berperilaku sebagai basa dalam hidrogen klorida cair, pelarut yang jauh lebih asam.

HCl + CH3C(O)(OH) <=> Cl^- + CH3C(OH)2+

Perbandingan dengan teori asam-basa Lewis

Pada tahun yang sama dengan Brønsted dan Lowry mempublikasikan teori mereka, G.N. Lewis mengajukan teori alternatif reaksi asam-basa. Teori Lewis berdasarkan pada struktur elektron. Sebuah basa Lewis didefinisikan sebagai suatu senyawa yang dapat melepaskan pasangan elektron menjadi asam Lewis, senyawa yang dapat menerima pasangan elektron. Proposal Lewis memberikan penjelasan kepada klasifikasi Brønsted-Lowry dalam hal struktur elektron.

A-H + B{:} <=> A{:}^- + B-H+

Dalam penggambaran ini, baik basa, B, dan basa konjugat, A−, digambarkan membawa pasangan elektron sunyi dan proton, inilah asam Lewis, dan dapat dipindahkan di antara keduanya.

Lewis menulis "Untuk membatasi gugus asam dari zat-zat yang mengandung hidrogen pengganggu secara serius dengan pemahaman sistematis kimia seperti pada pembatasan oksidator dari zat-zat yang mengandung oksigen." Dalam teori Lewis, suatu asam, A, dan basa, B:, membentuk adduct (produk adisi), AB, yang menggunakan pasangan elektron untuk membentuk ikatan kovalen datif antara A dan B. Ini dijelaskan dengan pembentukan adduct H3N-BF3 dari amonia dan boron trifluorida. Sebuah reaksi yang tidak dapat terjadi dalam larutan akuatik karena boron trifluorida bereaksi hebat dengan air dalam suatu reaksi hidrolisis.

BF3 + 3H2O -> B(OH)3 + 3HF

HF <=> H+ + F-

Ilustrasi ini menjelaskan bahwa  adalah suatu asam, baik dalam penggolongan menurut Lewis maupun Brønsted-Lowry dan menunjukkan adanya konsistensi di antara kedua teori tersebut.

Asam borat dianggap sebagai asam Lewis menurut reaksi berikut

B(OH)3 + H2O <=> B(OH)4^- + H+

Dalam kasus ini asam tidak terdisosiasi, basanya, , yang terdisosiasi. Larutan  bersifat asam karena ion hidrogen dibebaskan dalam reaksi ini.

Terdapat bukti kuat bahwa larutan amonia akuatik encer mengandung ion amonium yang dapat diabaikan

H2O + NH3 \ne OH^- + NH4+

dan bahwa, jika dilarutkan dalam air, fungsi amonia sebagai basa Lewis.