ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исторический обзор из "Электронная теория кислот и оснований" Из этих пяти теорий более известными являются, вероятно, первые три. Водная теория кислот и оснований в нашем столетии прежде пользовалась очень широким, хотя и не всеобщим, признанием. Например, некоторые органики считали, что вещества вроде пиридина являются основаниями независимо от растворителя, а металлурги говорили о кислых и основных подах в своих печах. [c.7] В более недавнее время протонная теория кислот и оснований быстро завоевала сторонников, в то время как небольшое число химиков предпочитало теорию сольво-систем. [c.7] Но несомненно, что каждая из этих трех теорий удовлетворительно объясняет лишь ограниченную часть экспериментального поведения кислот и оснований. С давних пор все возрастающее количество данных привело к убеждению. [c.7] Теория сольво-систем согласуется с экспериментальным фактом, что кроме веществ, содержащих водород, существует много других веществ, проявляющих типичные кислотные свойства. Но эта теория, как и водная теория, дает определения кислоты и основания в строгой зависимости от растворителя. [c.8] Протонная теория подчеркивает важный факт, что кислотно-основные явления могут наблюдаться в любом растворителе или даже в отсутствии растворителя. Она также принимает во внимание экспериментальный факт, что кроме иона гидроксила существует много других веществ, проявляющих типичные основные свойства. Однако она полностью не охватывает всех данных, касающихся кислот. Последователи Бренстеда утверждают, что кислотами можно называть только вещества, способные отдавать протоны. [c.8] Таким образом мы имеем две независимые и в существенных чертах противоречивые теории кислот и оснований. Это положение, повидимому, происходит из-за пренебрежения двумя факторами во-первых, частью экспериментальных данных и, во-вторых, электронной теорией ковалентной связи. Подобное пренебрежение было, вероятно, естественным и даже необходимым на ранних стадиях развития каждой из этих теорий. Возможно ни одна из них не добилась бы таких результатов без подобного ограничения. Однако в результате этого пренебрежения ни одна из этих теорий не дает проникновения в сущность природы кислот и оснований. [c.8] Одним из наиболее могучих теоретических средств, доступных химику, является электронная теория ковалентной связи, которая пользуется теперь почти всеобщим признанием среди химиков. Льюис [1] предложил электронное объяснение кислотно-основных явлений, но электронная теория кислот и оснований почти до самого последнего времени игнорировалась и даже встречала активное сопротивление [2]. [c.8] Определения кислот и оснований по Льюису не связаны с присутствием какого-либо определенного элемента. Как он сам подчеркивает сведение группы кислот к веществам. [c.8] С экспериментальной точки зрения вещество, проявляющее свойство кислоты, должно называться кислотой, невзирая на предвзятое мнение о зависимости кислотных свойств от какого-либо элемента. Эти свойства установлены с давних времен. Однако многие вещества, обладающие этими свойствами, не все признают кислотами. Это положение продолжает сохраняться несмотря на то, что многие из этих веществ в свое время, когда главным критерием кислоты было ее экспериментальное поведение, назывались кислотами. [c.9] Бойль перечислил следующие свойства, по которым распознаются кислоты кислоты растворяют многие вещества, осаждают серу из ее растворов в щелочах, изменяют синий цвет растительных красок на красный и теряют все эти свойства при соприкосновении со щелочами. Эти свойства относились к водным растворам кислот. Если раствор какого-либо вещества в воде обладает этими и другими типичными кислотными свойствами, то самое вещество является кислотой. Так, двуокись углерода и трехокись серы были названы кислотами, потому что их растворы проявляют свойства, присущие всем водным растворам кислот. [c.9] Этот строго экспериментальный подход был всеми оставлен в результате многих споров, начавшихся с попытки Лавуазье сделать кислород необходимой составной частью всех кислот. После того, как Дэви показал, что некоторые кислоты не содержат кислорода, водород стал кислотообразующим началом . Сам Дэви в 1814 г. писал, что кислотность не зависит от какого-либо одного элементарного вещества, но зависит от особого сочетания различных веществ [4]. Мы увидим, насколько прав был Дэви. Однако Либих поддержал водородную теорию, определив кислоту как вещество, содержащее водородные атомы, легко поддающиеся замещению. [c.9] По мере развития электронной теории валентности все больше выяснялась несостоятельность водной теории кислот и оснований. Еще более важным было широкое распространение работ с другими растворителями. Вскоре стало очевидно, что кислотно-основные явления могут также наблюдаться в неводных растворителях. Многие неводные растворители неспособны в отличие от воды к ионизации, а многие из так называемых органических оснований также не ионогенны, например пиридин. Повидимому приходится решать альтернативу 1) сделать определения не зависящими от растворителя, но сохранить водород как единственный элемент, или 2) сделать определения не зависящими от какого-либо элемента, но прочно привязать их к растворителю, в котором наблюдаются явления. Разберем сначала протонную теорию. [c.11] Вернуться к основной статье