химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

прочем, ионы щелочных и щелочноземельных металлов практически не проявляют свойств кислоты, так как эти ионы имеют сравнительно большие размеры, малый заряд, а следовательно, не могут отщеплять протон от молекул гидратной оболочки. Совсем иначе обстоит дело с ионами элементов побочных групп периодической системы, имеющих малый размер и высокий электрический заряд. Например, ион '[Fe(H20)6]3+ имеет рКа — 2,2 и относится к сильным кислотам.

Реакции кислотно-основных индикаторов также являются Реакциями между слабыми (средней силы) и сильными протолитами. Окрашенные индикаторы представляют собой, как правило, органические кислоты и основания, изменяющие свой Чает при обратимом переносе протона. Рассмотрим механизм Действия индикаторов на примере «-нитрофенола.

Индикатор «-нитрофенол — кислота средней силы (рКа— -7,2)

0J-)~0U * Н20 — О-У-О- + HjOёещеешыи желтый

25—2027

[

386 Неорганическая химия

Молекула кислоты бесцветна, в то время как анион имеет ин тенсивно желтый цвет вследствие существенного изменениг электронного состояния (делокализации электронов). В разбав ленном 0,02 М растворе присутствуют обе формы сопряженно! пары — кислота и основание. Присутствие анионов можно оп ределить по слабому желтому окрашиванию раствора. Прг добавлении нескольких капель 2 М НС1 анион-основание прак тически полностью переходит в бесцветный «-нитрофенол. Наоборот, при добавлении нескольких капель 2 М NaOH идет следующая протолитическая реакция:

(уЧ--ОН + он- =5-* 02NQ>-0- + Н20

В результате образования нитрофенолят-иона раствор окрашивается в ярко-желтый цвет.

Для определения рН растворов применяют, как правило, двухцветные индикаторы. Изменение окраски индикатора происходит при рН, при котором концентрации сопряженных кислоты и основания равны. Применение закона действующи-! масс к протолитической реакции А +Н20*В +Н30+ без учет, коэффициентов активности дает следующую приближеннук формулу для вычисления рН:

pH = p/C„-f-lg-fb (22)

В точке изменения окраски Св=Са, следовательно,

рН = рЛГ. (23)

Таким образом, показатель степени в константе индикатора-кислоты соответствует рН, при котором происходит изменение окраски индикатора. На практике цвет индикатора изменяется не сразу, а постепенно в некоторой области рН, которая определяется соотношением концентрации обеих форм индикатора Область изменения окраски распространяется на ~2 единица рН. Применение набора индикаторов, отличающихся значения ми рКа, дает возможность определять рН любых растворов

В табл. В.6 указаны наиболее часто применяемые в лабора торной практике индикаторы. Чтобы найти приближенное зна чение рН раствора, применяют универсальную индикаторную бумагу, пропитанную смесью нескольких индикаторов, изменение окраски которых происходит в различных областях рН, благодаря чему можно охватить достаточно большой диапазон рН. Более точное определение можно провести при помощи бумаги, рассчитанной на более узкий диапазон рН. Здесь можно определить рН с точностью до 0,5 единицы. Еще более точные определения рН производят с помощью электрохимических методов (разд. 39.6.6).

33.4.2.3. Реакции между протолитами средней силы

В том случае, если реагируют между собой кислота и основание средней силы, то не происходит полного перехода протонов от одного компонента к другому. Если, например, смешать эквивалентные количества уксусной кислоты и аммиака, то устанавливается протолитическое равновесие в соответствии с уравнением

CH3COOH + NH3 ,=fc СН,СОО- + NH4+

и в полученной смеси остается по ~0,5% уксусной кислоты и аммиака. рН такого раствора ~7, так как сила обоих протоли-тов, как кислоты, так и основания, примерно одинакова.

33.4.2.4. Буферные растворы

Буферные растворы (или просто буферы) представляют собой такие растворы, которые содержат в определенном отношении слабую (или средней силы) кислоту и сопряженное основание. Эти растворы обладают очень важным свойством: в некотором интервале поддерживать постоянным рН раствора при его разбавлении или добавлении небольших количеств кислоты или основания. Каким же образом «работает» буфер? Пусть например, имеется аммиачный буфер, который состоит из эквивалентных количеств соли аммония и аммиака. В водном Растворе для отдельных компонентов буфера устанавливаются Равновесия:

NH3 + НаО -т—> NH4+ + ОН-NH4+ + HzO т—>- Ш3+Н30+

Обмен протонами как бы приостанавливается из-за наличия в Растворе сопряженных протолитов, так что концентрация ела-25»

388

Неорганическая химия

Теория кислот и оснований

389

бой кислоты NH4+ и слабого основания NH3 почти не меняется. Если добавить в буферный раствор постороннюю сильную кислоту, то появившиеся в растворе протоны будут взаимодействовать с основанием NH3, вследствие чего их влияние на рН раствора окажется сравнительно небольшим. Подобным же образом при добавлении сильного основания с ним взаимодействует кислота NH4+. Таким образом, добавленные в раствор сильные кислоты и основания не могут реагировать с водой, образуя ионы Н30+ или ОН-. Разумее

страница 143
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
вентилятор вкрв-4,5ду

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.02.2017)