ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Современные представления о кислотах и основаниях из "Кислотно-основное титрование в неводных растворах" Представления о кислотах и основаниях, близкие к современным, высказал впервые Дэви, который предположил, что носителем кислых свойств является водород. Далее, Либих показал, что носителем кислых свойств является только тот водород, который способен замещаться на металлы. [c.8] С точки зрения теории электролитической диссоциации Аррениуса, кислотами стали называть электролиты, диссоциирующие в водных растворах с образованием ионов водорода основаниями — электролиты, образующие в водных растворах ионы гидроксила. Взаимодействие ионов водорода с ионами гидроксила, приводящее к образованию молекул воды, начали называть реакцией нейтрализации. [c.8] Справедливы ли эти определения применительно к неводным растворам, где не может быть и реч и о существовании ионов водорода и гидроксил-ионов, образующихся за счет электролитической диссоциации воды Какие вещества называют кислотами и основаниями, когда речь идет о неводных растворах Каковы современные представления о реакциях нейтрализации, протекающих в неводных растворах Вот те вопросы, на которые нужно ответить, чтобы правильно понять процессы кислотно-основного титрования, осуществляемые в неводных растворах. [c.8] Рядом исследований было установлено, что не только ионы водорода и ноны гидроксила, но и другие ионы могут являться носителями кислотных 1или основных свойств например, -ионы в жидком аммиаке являются носителями кислых, а ЫН 2-ионы — основных свойств. Оказалось, что кислотные или основные свойства вещество проявляет в зависимости от того, в каком растворителе оно растворено. Даже вещества, не содержащие водорода, например А1С1з в диэтиловом эфире, реагируют с основаниями с образованием солей, т. е. проявляют кислотные свойства. [c.8] Все это не могло быть объяснено с позиций теории электролитической диссоциации, поэтому появились новые теории кислот и оснований. К числу таких теорий следует отнести теорию сольво-систем, химические теории, протонную теорию Бренстеда — Лоури, электронную теорию Льюиса и другие. [c.8] Аналогия между различными типами реакций в воде, в жидком аммиаке и в безводной уксусной кислоте очевидна нз сопоставления следующих реакций. [c.9] Следовательно, кислые и основные свойства присущи не только соединениям, характеризующимся наличием ионов водорода, а основные — ионов гидроксила, но и другим веществам. [c.10] Следовательно, кислоты и основания с присущими им характерными свойствами существуют не только в водных растворах, но и в неводных растворах. Значение теории сольвосистем состоит в том, что она признает возможность кислотно-основных реакций в неводных растворах. Однако теория сольвосистем рассматривает только ионизированные растворители, а между тем известны реакции нейтрализации, которые протекают в псионизированных растворителях или в отсутствие всякого растворителя (например, взаимодействие аммиака с хлористым водородом). Большим недостатком теории сольвоаистем является то, что она не учитывает влияния растворителей на поведение кислот и оснований. [c.11] При таком подходе к кислотно-основному взаимодействию ценным является указание на участие растворителя в процессе диссоциации кислот и оснований, но схема взаимодействия растворенного вещества с растворителем неверна, так как в растворителе нет свободных протонов. [c.11] Как видно из уравнений реакций, в приведенном равновесии участвуют две пары кислот и оснований. [c.13] Аналогично можно установить три типа оснований. [c.13] Значение протонной теории кислот и оснований состоит в том, что эта теория расширила область кислотно-основных реакций, внесла ясность относительно роли растворителя в кислотно-основных реакциях, показала, что сила кислот и оснований зависит от природы растворителя. Основным недостатком данной теории является то, что она исключает возможность проявления кислого характера веществами, не содержащими водорода. Этим исключаются из класса кислот некоторые вещества, например, ЗпС14, ЗОг, А1С1з и другие, кислотные свойства которых давно известны. [c.14] Электронная теория кислот Льюиса. Теории, рассмотренные выше, считают основным признаком кислоты наличие в ее молекуле водорода (протона). Ряд теорий кислот и оснований основаны на положении, что наличие водорода не является обязательным признаком кислоты и что кислотно-основные процессы могут быть не связаны с переносом протона. [c.14] Теория апротонных кислот М. И. Усановича [41—42]. Согласно этой теории, всякие процессы, приводящие к образованию солей, являются кислотно-основными процессами. Так как соли могут образовываться не только в результате взаимодействия с веществами, содержащими водород, то возможны и апротонные кислоты. [c.15] В своих работах А. И. Шатенштейн [43], критикуя взгляды М. И. Усановича на кислотно-основное взаимодействие, считает, что образование водородной связи является уже проявлением кислотно-основных свойств. Согласно А. И. Шатенштейну, основание— электронно-донорное вещество, обладающее сродством к протону кислота — электронно-акцепторное вещество, в равновесной реакции которого с основанием участвует водород. Кислота соединяется с основанием или отдает ему протон . Однако формулировки, данные А. И. Шатенштейном, не указывают на условность понятия кислоты и основания. [c.15] Измайлов [1] подробно рассматривает вопрос об образовании водородных связей, определяющих механизм кислотно-основного взаимодействия. Образование водородной связи является необходимым признаком кислотно-основного взаимодействия, но если вслед за образованием водородной связи не произойдет протонизации продукта присоединения, т. е. не будут образованы свободные или связанные ионы, такое взаимодействие не является завершенным кислотно-основным взаимодействием. Автор называет кислотой вещество, содержащее водород и участвующее в кислотно-основном взаимодействии в качестве донора протона, а основанием — вещество, участвующее в кислотно-основном процессе в качестве акцептора протона. В завершенном кислотно-основ-ном процессе происходит передача протона от кислоты к основанию в незавершенном кислотно-основном процессе между кислотой и основанием образуется продукт присоединения за счет водородной связи. [c.15] Подробное изложение и оценка теорий кислот и оснований приводятся в монографиях А. И. Шатенштейна 43] и Н. А. Измайлова [1]. [c.16] Вернуться к основной статье