химический каталог




Общая и неорганическая химия. Часть 2

Автор Ю.М.Коренев, В.П.Овчаренко, Е.Н.Егоров

гидроксидов при высоких температурах (> 1000°С) приводит к получению оксидов в химически малоактивной форме. Оксиды полученные таким путем не растворяются ни в кислотах, ни в щелочах. Перевести их в растворимое состояние можно только лишь сплавлением с кислыми солями или щелочами. Примером могут служить оксиды алюминия, хрома, титана.

Глава 2

Кислоты и основания

§ 1. Теории кислот и оснований

Понятия «кислота» и «основание» сформировались в XVII веке. Однако содержание этих терминов неоднократно пересматривалось. Существует несколько теорий кислот и оснований. Здесь будут рассмотрены только три теории, которые чаще всего используются для объяснения химических процессов.

1.1. Электролитическая теория

На основании теории электролитической диссоциации (1887), предложенной шведским физико-химиком Сванте Аррениусом (1859 — 1927 гг.), можно дать следующие определения кислотам и основаниям:

Кислоты — электролиты, которые при диссоциации в водных растворах, в качестве катионов дают только катионы водорода (гидроксония — НэО+) и анионы кислотного остатка.

Например,

HN03 0^+ NOJ.

Основания—электролиты, которые при диссоциации в водных растворах в качестве анионов дают только анионы гидроксила (ОН ) и катионы. Например,

КОН <-» К+ + ОН".

1.2. Протолитическая теория

Датский физико-химик Иоханнес Бренстед (1879 — 1947 гг.) и английский химик Томас Лоури (1874 — 1936 гг.) практически одновременно (1928 - 1929 гг.) предложили протолитическую теорию кислот и оснований, согласно которой

кислота — донор катионов водорода:

НАп <-» Н+ + An"

Кислоты могут быть:

а) молекулярными НС1 <-> Н+ + СП

б) катионными NH^ <-» NH3 + Н+

в) анионными НСОэ <-» Ш3 + Н+

Основание — акцептор катионов водорода.

Основания делятся на

а) молекулярные NH3 + Н+ о NH^

б) анионные ОН + Н+ о* Н20

в) катионные АЮН2+ + Н+ <-» А13+ + Н20

Амфотерные вещества (амфолиты) — это вещества, которые являются как донорами, так и акцепторами протонов. Они могут быть заряженными, например:

Н2РО; <-» Н+ + НРО4-Н2РО~ + Н+ о Н3РО4

и нейтральными:

Н20 <-> Н+ + ОН"

н2о + н+^н3о+.

Кислоты и основания существуют только как сопряженные пары:

кислота <-> основание + протон

Кислотно-основной процесс сопряженных кислот и оснований может быть выражен общей схемой:

АН + В <-» ВН+ + А ,

где АН, ВН+ — кислоты В, А~ — основания.

Протон не существует в растворе в свободном виде, в воде он образует катион гидроксония НэО+.

Понятия кислоты в протолитической и электролитической теориях совпадают, однако понятие «основание» охватывает более широкий круг соединений: основаниями могут быть вещества, которые не имеют анионов ОН , например, NH3, (С2Н5)20.

1.3. Электронная теория

В 1926 г. американский физико-химик Гилберт Льюис (1875 - 1946 гг.) предложил электронную теорию кислот и оснований.

По его теории к кислотам относятся вещества, являющиеся акцепторами электронной пары, а к основаниям — донорами электронной пары

Отличительным признаком этой теории является то, что кислота и основание взаимодействуют друг с другом с образованием связи по донорно-акцепторному механизму:

А+:ВеА:В,

где А — кислота, :В — основание, А : В — кислотно-основный комплекс (продукт нейтрализации).

В результате приобретения атомом, ответственным за кислотные свойства, электронной пары часто возникает завершенная электронная конфигурация. В отличие от электролитической и протолитической теорий, к кислотам относят соединения, не содержащие водород (апротонные кислоты). Например:

:NH3+ BF30NH3BF3,

BF3 является кислотой.

Таблица 4

Некоторые примеры "реакций нейтрализации"

Кислота Основание Кислотно-основны й комплекс

Н+ ОН н2о

со2 н2о Н2С03

А1С13 сг [A1CU]

Zn(OH)2 20Н [Zn(OH)4]

BF3 NH3 BF3 NH3

BF3 (С2Н5)20 (C2H5)0 BF3

SbCl5 (с2н5)2о SbCl5 • (с2н5)2о

Ag+ 2CN [Ag(CN)2]+

Понятия основания в теориях Бренстеда (протолитическая теория) и Льюиса совпадают, однако понятие кислоты в электронной теории охватывает, кроме протона, более широкий круг частиц способных акцептировать электронную пару.

Растворение кислот Льюиса в ионизирующих растворителях (например, в Н20) приводит к росту концентрации ионов водорода (катионов гидроксо-ния):

А1С13 + 2 Н20 о А1(ОН)С12 + Н30+ + СГ S03 + 2 Н20 ^ НЭО+ + HS04 .

Растворение оснований Льюиса в воде приводит к увеличению концентрации анионов ОН":

NH3 + н2о ^ NH; + ОН

(CH3)NH2 + Н20 ^ (СН3) NH3 + ОН .

Кислотные свойства ортоборной кислоты Н3ВО3 обусловлены не электролитической диссоциацией этого соединения, а образованием катионов гидроксония (НЭО+) по реакции:

Н3ВО3 + 2 Н20 ^ [В(ОН)4]" + НЭО+.

§ 2. Кислоты

2.1. Классификация кислот.

Здесь будут рассмотрены соединения, являющиеся кислотами с позиции электролитической теории.

Классификация кислот может быть проведена по различным признакам.

1°. Кислоты неорганические (HNO3, H2SO4 и др.) и органические

(СН3СООН, С2О4Н2 и др.). Далее в этом разделе будем рассматривать неорганические кислоты.

2°. По соде

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия. Часть 2" (108Kb)


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

 

 

Реклама
кладовку снять
где можно сдать анализ на спермограмма
аренда автобуса на 30-40 человек москва
удобный диван для кинозала

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
(07.12.2016)