химический каталог




Аналитическая химия. Химические методы анализа

Автор О.М. Петрухин

а протона между ними и молекулой растворителя. Чем больше константа равновесия, тем больше сила кислоты или основания. Константу равновесия обозначают для кислоты КА, ДЛЯ оснований — Кв-

Хлороводород в воде

НС1 + Н20 ,=* СГ + н3о+

является сильной кислотой, так как передача протонов от НС1 к НгО происходит в гораздо большей степени, чем присоединение С1~ к НэО+, равновесие реакции смещено значительно вправо и /СдЭ> 1 - Сильными в воде являются следующие кислоты: НСЮ,, H2SO«, HI, HNO3, HBr, HBF4.

У слабой кислоты протонодонорная способность гораздо слабее, чем у ионов гидроксония, и КА мала:

10"

CHjCOOH + Н20 ==±. СНзСОО" + НзО+,

у [СНзСОО-] [Н3Р+] _х 74

[СНзСООН]

Сопряженное с уксусной кислотой основание — ацетат-ион принимает протон молекулы воды:

СН3СОО- +Н20 ^=±. СНзСООН+ОН",

„ [СНзСООН] [ОН~1 ...

Кв= [снзСоо-] 5'75'10 '

Для любой сопряженной кислотно-основной пары в водном растворе справедливо выражение

КлКв=[НзО+] [ОН-] =^=10-".

Гидратированные ионы металлов также можно рассматривать как кислоты:

M(H20)J+ + H20 ^zzr [М(Н20)„_,(ОН)1(г-|)+ + Н30+,

[M(H20)„-i(OH)ll'-"++H20 =t=t [М(Н20)„_2(ОН)2]<г-2»+ +

+ Н3О+

и так далее вплоть до выпадения в осадок М(ОН)г.

При этом чем больше плотность заряда на ионе металла (отношение заряда иона к его радиусу), тем полнее протекает эта реакция, тем больше сила соответствующей кислоты. Например, она увеличивается в ряду следующих

204

аква комплексов:

Сз(Н20)Р < Cu(HaO)I+ < Fe(H20>r < Ti(HsO)e + .

Буферные растворы, если применить к ним понятие сопряженной кислотно-основной пары, представляют собой растворы, состоящие из слабой кислоты и сопряженного с ней основания, например формиатный буфер: НСООН (кислота) + HCOONa (сопряженное основание), фосфатный буфер ЫаНгРО, (кислота) -(-ЫагНРС^ (сопряженное основание) .

В аналитической химии теория протолитического равновесия для систем с участием водородных кислот (Н-кислот) наиболее применима.

Главный вывод из концепции Бренстеда — Лоури — способность соединения реагировать в качестве кислоты или основания — является функциональной характеристикой вещества, а не его абсолютным свойством. Эта теория действительна лишь для протонсодержащих растворителей и исключает из круга кислотно-основных реакций реакции с участием апротонных (не содержащих водорода) кислот.

13.1.3. Кислотно-основное взаимодействие

и количественная оценка кислотности и основности

Шатенштейн и Измайлов (1949 г.) показали, что реакция между кислотами и основаниями на стадии диссоциации протекают значительно сложнее, чем это следует из теории Бренстеда. Сначала образуется молекулярное соединение за счет водородной связи между атомом водорода кислоты и электроотрицательным атомом основания, затем следует ионизация и диссоциация:

АН + В АН ... В А"- ... Н ... В'+ А- + НВ+

ионизация диссоциация

Сила водородсодержащих кислот определяется их про-тонодонорной способностью, а сила оснований — их протоно-акцепторной способностью. Строго говоря, вещество нельзя отнести - только к кислотам или основаниям. Можно лишь говорить, какие функции выполняет то или иное вещество в данном кислотно-основном процессе. В зависимости от свойств растворителя вещество может проявлять или кислотные, или основные свойства.

При растворении кислоты НА в растворителе, способном к автопротолизу, имеются две возможности для протонного переноса: 1) между молекулами растворителя; 2) между кислотой и растворителем:

2LH ч=ь LH2+ +LT, HA + LH з=ь Ott + A-.

Если энергия, требуемая для второй реакции, меньше, чем для первой, то молекула НА будет вести себя как кислота, в противоположном случае концентрация катионов растворителя LH^ не увеличивается и, следовательно, кислотный характер вещества не проявляется.

Константа равновесия реакции

HA + LH sr=fc LH,+ +A-

может быть выражена следующим образом:

K° = aLH,-|-°A-/(OHAaLH>

или

ЛГ= [А-]/[НА] [LH],

а так как принимается, что aLH=l и [LH] =1, то константа кислотности равна:

«°д = «ЬН^д-/ЙНА или ^=[L№| [А"]/[НА].

В случае заряженного акцептора — основания А- с протонодонорной молекулой LH устанавливается следующее равновесие:

A- + LH ==ь HA + L-, Кв= [НА] [L-]/[A-].

Тогда произведение констант кислотности и основности для сопряженных кислотно-основных систем в амфипротном растворителе есть константа автопротолиза:

Ks=KAKe=[mt][i-], pKS=pka+pkb.

Для воды рК* = рКл + Р^а = !4-

Уравнение иллюстрирует зависимость констант кислотности и основности от способности растворителя к автопротолизу. В случае инертных апротонных растворителей приведенные соотношения, естественно, не выполняются.

13.2. КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ

Метод кислотно-основного титрования основан на реакциях кислотно-основного взаимодействия, которое в общем виде можно представить как

НА + В «=t НВ+ + А-.

кис- осио- сопря сопряжеи-лота нание желиая иое осно-кислота вание

206

207

В результ

страница 82
< 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

Скачать книгу "Аналитическая химия. Химические методы анализа" (1.98Mb)


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

 

 

Реклама
пластик для изготовления вывесок
круговой обзор автомобиля
локальные лакокрасочные работы мелкие вмятины на бампере
где пройти курсы по туризму в москве

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
(04.12.2016)