Протолітична теорія кислот і основ – РОЗЧИНИ



ПОСІБНИК З ХІМІЇ ДЛЯ ВСТУПНИКІВ ДО ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ

Частина І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

Розділ 5. РОЗЧИНИ. ТЕОРІЯ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНОЇ ДИСОЦІАЦІЇ

§ 5.13. Протолітична теорія кислот і основ

Теорія електролітичної дисоціації пояснила численні явища і процеси, що відбуваються у водних розчинах електролітів. Так, наприклад, у різних реакціях нейтралізації

NaOH + НСl = NaCl + Н2O;

КОН + HNO3 = KNO3 + Н2O

Одне і те саме значення теплового ефекту (57,3 кДж/моль) пояснюється утворенням малодисоційованих молекул води з Н+ – і ОН – – іонів:

Н+

+ ОН – = Н2О.

При змішуванні розчинів NaCl і KNO3

Na+ + С – + К+ + NO3- = Na+ + NO3- + К+ + Сl-

Тепловий ефект не спостерігається. Це пояснюється тим, що хімічна взаємодія між іонами Na+ , Сl-, К+ , NO3- не відбувається, як це випливає з іонного рівняння.

Електролітична дисоціація стала основою успішного розвитку теорії розчинів і вивчення процесів, що відбуваються в них. У цьому полягає її велике значення в хімії. Ця теорія не пояснює процесів, що відбуваються в неводних розчинах. Так, наприклад, якщо хлорид амонію у водному розчині поводить себе як сіль (дисоціює на іони NH4 і Сl-), то в рідкому аміаку він виявляє властивості кислоти

– розчиняє метали з виділенням водню. Як основа поводить себе нітратна кислота, розчинена в рідкому фтороводні або в безводній сульфатній кислоті. Ці факти не узгоджуються з теорією електролітичної дисоціації. їх пояснює протолітична теорія кислот і основ, запропонована в 1923 р. незалежно датським ученим Й. Бренстедом і англійським ученим Т. Лоурі.

Згідно з цією теорією кислотами є речовини, молекули або іони, що відщеплюють під час перебігу даної реакції протони. Основами є речовини, молекули або іони, що приєднують протони. Як одні, так й інші дістали загальну назву протолітів.

Реакція відщеплення протона зображується рівнянням

Кислота ⇆ Основа + Н+.

Кислота й основа такого процесу називаються спряженими. Це не кислотно-основна пара. Наприклад, іон Н3О – кислота, спряжена основі Н2О, а хлорид-іон Сl – – основа, спряжена кислоті НСl.

Вільні протони в розчинах самостійно не існують. Вони переходять від кислоти до якої-небудь основи. Тому в розчині завжди відбуваються два процеси:

Кислота1 ⇆ Основа1 + Н+;

Основа2 + Н+ ⇆ Кислота2

I рівновагу між ними зображують рівнянням

Кислота1 + Основа2 ⇆ Основа1 + Кислота2.

Наприклад, реакцію нейтралізації ацетатної кислоти аміаком можна зобразити так:

СН3СООН ⇆ СН3СОО – + Н+;

NH3 + H+ ⇆ NH4+;

Протолітична теорія кислот і основ   РОЗЧИНИ

Тут ацетатна кислота є кислотою (віддає протони Н+), аміак – основою (приєднує протони), іони СН3СОО – відіграють роль основи (в цьому оборотному процесі вони можуть прийняти протони і перетворитися знову в ацетатну кислоту), а іони амонію відіграють роль кислоти (можуть віддати протони).

Аналогічно можна зобразити виявлення основних властивостей нітратної кислоти, розчиненої в рідкому фтороводні:

NF + HNO3 ⇆ F – + +.

Кислотаї Основаг Основаї Кислотаг

Отже, з кислоти й основи завжди утворюються нові спряжені кислота й основа. Протолітична теорія розглядає реакцію нейтралізації як перехід протона кислоти до основи. Як бачимо, протолітична теорія розширила коло кислот і основ порівняно з уявленнями теорії електролітичної дисоціації: ними можуть бути також іони. Одна й та сама речовина залежно від того, з чим вона реагує, може бути або кислотою, або основою. Теорія розкрила відносність понять про кислоти й основи і показала, що продукти їх взаємодії слід розглядати як нові кислоти й основи. Протолітична теорія є сучасною й загальнішою теорією кислот і основ.


1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (No Ratings Yet)
Loading...


Елементний склад організмів.
Ви зараз читаєте: Протолітична теорія кислот і основ – РОЗЧИНИ