![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Протолитическая теория кислот и оснований.Бренстед и Лoури (1923 г.) предложили протолитическую теорию кислот и оснований. Согласно этой теории к кислотам относятся вещества, способные отдавать протоны, а к основаниям – вещества, способные их присоединять. Поскольку отдача протона кислотой – процесс обратимый, то получившийся при этом остаток кислоты может снова присоединить протон и, следовательно, будет основанием. Поэтому с каждой кислотой сопряжено основание, в которое она переходит, теряя протон, например:
Все реакции кислотно-основного взаимодействия по этой теории состоят в обратимом перенос протона от кислоты к основанию. В результате такого процесса образуется пара новых частиц, одна из которых способна отдавать протон, а другая его принимать. Таким образом, кислота оказывается в равновесии с сопряженным основанием, а основание – с сопряженной кислотой:
Соединения, которые могут быть как кислотами, так и основаними, называются амфипротными, или амфолитами. К ним относятся вода, продукты ступенчатой диссоциации многоосновных кислот Вода в очень незначительной степени диссоциирует с образованием ионов гидроксония и гидроксида: H2O+ H2O или в упрощенном виде H2O В соответствии с законом действующих масс можно записать где KH2O – ионное произведение воды (KW). Так как αH2O постоянна, она входит в При 25 °С Так как при диссоциации воды образуется одинаковое число ионов [H+] и [OH-] и yH+ = yOH- = 1
Для удобства расчетов введены водородный (рН) и гидроксидный (рОН) показатели: В нейтральных растворах концентрация ионов водорода равна концентрации гидроксид-ионов. [H+]= [OH-]=10-7моль/л. В кислых растворах концентрация ионов Н+ больше 10-7 моль/л; рН<7, а в щелочных – меньше 10-7; рН>7. Зная величину рН или рОН, можно вычислить концентрацию ионов водорода или гидроксид-ионов в растворах. Сила кислот и оснований, согласно протолитической теории, оценивается по реакции с водой. Равновесному состоянию кислота + Н2О соответствует константа Считая концентрацию молекул [Н2О] в разбавленных растворах постоянной, получают выражение для константы равновесия кислотно-основной пары (K) Чем больше величина константы, тем выше концентрация [Н3О+] и тем сильнее кислота. В кислотно-основной паре сильной кислоте соответствует слабое основание и наоборот. Например, сильная кислота HSO-4 образует пару с очень слабым основанием SO2-4 . Очень слабой кислоте HCN соответствует в паре довольно сильное основаниеCN- .
|