химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

аблица 6-1

Теории кислот и оснований

Теория Кислота Основание

электролитической

диссоциации

Аррениуса Диссоциирует в воде с образованием протона Диссоциирует в воде с образованием гидроксил-аниона

протолитическая Бренстеда - Лоури Донор протона

в любом растворителе Акцептор протона в любом растворителе

Льюиса Акцептор электронов за счет вакантной орбитали Донор электронов за счет пары электронов (неподеленной и спаренной)

Пирсона «Жесткие» — вакантные граничные орбитали близки к ядру (плохо поляризуемые). «Мягкие» — вакантные граничные орбитали имеют высокую энергию, относительно далеки от ядра (хорошо поляризуемые) «Жесткие» — занятые граничные орбитали близки к ядру (плохо поляризуемые). «Мягкие» — занятые граничные орбитали имеют высокую энергию, относительно далеки от ядра (хорошо поляризуемые)

6.4. Теория электролитической диссоциации

Теория электролитической диссоциации сформулирована Сванте Аррениусом в 1887 году. Согласно этой теории, в водных растворах кислоты повышают концентрацию Нэ,

Рис. 6.1. Шкала рН

?основания — концентрацию ОН по сравнению с этало-^М, водой. Известно, что в чистой воде [Н®] = [ОН ] = ^О"7 моль/л.

В логарифмической форме это приводит к шкале водо-ного показателя рН, для чистой воды рН = -lg[He ] = 7. кала рН приведена на рис. 6.1.

Типичные кислоты Аррениуса: НС1, HBr, H2SO4, *Ю3, Н2СОэ и др. — в водном растворе диссоциируют бщем виде по типу:

НА = Н® + А

Ц' Типичные основания Аррениуса: КОН, NaOH, ifOH)2, LiOH и др. — в водном растворе диссоциируют бщем виде по типу:

Ме(ОН)„ = Меп+ + гцЮН13)

Про/политическая теория . Бренстеда - Лоури

.NH®

CH3COCF основание

^Теория электролитической диссоциации хорошо объ-!ряет свойства неорганических и простых органических пот и оснований в водных растворах, однако огромное По кислотно-основных взаимодействий в неводных ворах остается вне этой теории. Например, кислот-| спиртов, алкинов, которые в воде не диссоциируют "Образованием иона Н®, или реакции типа:

a) CH3COOH + NH3 з кислота основание

180

181

CH3NH3 кислота

+ С1а основание

+ НС\ *

кислота

б) CH3NH2

NH® Н20 ч кислота

основание

в) МН3 +

основание

кислота основание

Более общее определение кислот и оснований было предложено в 1923 г. Бренстедом и Лоури. Согласно их протолитической теории, кислоты в любых растворах являются донорами протонов, основания в любых растворах — акцепторами протонов. Так как вода может служить донором и акцептором протонов, ясно, что теория Аррениуса является частным случаем теории Бренстеда - Лоури. Акцептором протонов может быть не только еОН, но и любой анион, любая частица с неподеленной парой электронов.

В реакциях а), б), в) пары СН3СООН и CH3COOQ, NH3 и NHf , CH3NH2 и CH3NH®, НО и С1е, HjO и ©ОН называются сопряженными кислотами, основаниями. По Бренсте-ду - Лоури понятие амфотерности значительно расширилось. Если по Аррениусу амфотерность проявляла только вода, то по Бренстеду — практически любое соединение, все зависит от эталона сравнения — второй частицы:

г) Н20 + НС1 = Н30® + С1

д) H2O + NH3 =^ eOH + NH?

е) HN03 + СН3СООН =t N0?+ [CH3C00H2]®

ж) HN03 + H2SO4 [H2NO3]® + HSOe

з) H2SO4 + H2SO4 5=t [H3S04]® + HSOf

Вода в г) — основание, но в д) — кислота. Азотная кислота по отношению к уксусной — кислота в е), но основание — по отношению к серной в ж). Серная кислота, в сваю очередь, по отношению ко второй молекуле H2SO4 в з) может служить основанием.

Кислотность и основность

разбавленных растворов кислот и оснований

г: Мерой силы кислоты или основания является констан-§кислотности или основности соответственно. Поскольку

иболее распространенным растворителем является вода,

нерения проводят обычно в воде. Кислота в воде отдает ей свой протон:

к =

НХ + Н20 Н30® + Xе Применяя закон действующих масс, получим:

[Н30©][Х©]

[НХ][Н20]

л:р2о]=

В разбавленных растворах [HjO] = const (-55,5 моль/л), ому можно записать:

[н3о®ИХ®]

[НХ]

Величина Ка называется константой кислотности (конягой ионизации) и является мерой кислотности относимо стандарта, в данном случае Н20. Константа кислот= 1,8- 10-16(при25°С).

1 воды равна: „н2о= [Н®] [®0Н] = 1 ? Ю~14

[Н20] 55,5

Применяя аналогичный вывод для основания, получим:

В + Н20 ВН®+0ОН

(74)

ПЗН®] [ООН] [В]

Величина К, называется константой основности и яв-Кется мерой основности относительно стандарта (в дан-Ом случае Н20).

182

Аналогично величине рН константы кислотности и основности можно выразить в логарифмической форме:

рКа—lg А^, РК„—\gK,. (75)

Константы кислотности и основности связаны соотношением:

Kw=Ka-K„ (76)

где Kw — константа автопротолиза растворителя (для воды — ионное произведение).

Принимая во внимание (75), уравнение (76) примет вид:

pKw=pKa+pK.. (77)

Выбор того или иного растворителя для измерения кислотности или основности исследуемого соединения зависит от таких факторов, как растворимость последнего в данном растворителе, наличие данных о рКа или рК. дру

страница 43
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
дачные участки от собственника по новой риге
Компания Ренессанс лестница из металла на второй этаж - надежно и доступно!
концерты оксимирона в москве 2017
стол esf 2166

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
(24.05.2017)