ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Распространенность кислотно-основных явлений из "Электронная теория кислот и оснований" Мы можем оценить широту представлений, вытекающих из электронной теории кислот и оснований, если вспомним, что все вещества, которые Сиджвик [3] назвал акцепторами и донорами электронных пар, в действительности являются кислотами и основаниями. Для них не нужно никакого другого названия. Список оснований, составленный Бренстедом и его последователями, совпадает со списком Льюиса. Список кислот ограничен из-за того, что Бренстед настаивает на обмене протонами как критерии. Ограничение группы кислот теми веществами, которые содержит водород, столь же серьезно препятствует систематическому пониманию химии, как ограничение окислителей веществами, содержащими кислород . Нет ни малейшего сомнения, что понимание кислот как акцепторов и оснований как доноров электронных пар приведет к такой же высокой степени систематизации, как это произошло, когда под окислителями стали понимать акцепторов, а под восстановителями—доноров элэктронов. Кроме того, теперь впервые появляется возможность установления правильных соотношэний между этими двумя типами явлений. [c.77] что почти каждый атом или группа атомов может играть роль основания при взаимодействии с достаточно сильной кислотой. Электронная теория дает объяснение природы основных свойств. Большинство атомных группировок окружены холостыми парами электронов, которые могут быть использованы достаточно сильной кислотой для образования координационной связи. Даже инертные газы могут реагировать как основания, отдавая сильным кислотам одну или несколько пар электронов из своих внешних октетов. Бутс и Уилсон [16], показавшие существование соединений фтористого бора с аргоном, предположили, что с криптоном или ксеноном будут получены более устойчивые соединения. Льюис [1] также высказывает мысль, что так как трзхокись серы в общем более сильная кислота, чем фтористый бор, то между трехокисью серы и инертными газами должны существовать еще более устойчивые соединения. [c.78] Список веществ, которые при подходящих условиях ведут себя как кислоты, этим, конечно, не исчерпан, но для практических целей его можно считать достаточным. Теперь, когда октет-ная теория оставлена, мы легче можем допустить, что сотни соединений могут реагировать в качестве кислот, приобретая пары электронов, несмотря на то что они имеют восемь электронов связи. [c.78] Мы можем до известной степени считать, что кислотные и основные тенденции обусловлены свойствами самих атомов, но эта идея может ввести в заблуждение, как показывает следующий пример. Трехокись серы — сильная кислота, потому что ее атом серы имеет большую тенденцию к приобретению пары электронов, но сульфид-ион — очень сильное основание . Дэви был не так далек от истины, сказав, что кислотность зависит не от какого-либо определенного элемента, а зависит от взаимного расположения атомов. [c.79] Кислые галогениды проявляют более определенное типичное кислотное поведение в том отношении, что они могут реагировать с водой, увеличивая концентрацию ионов водорода . [c.82] Такие реакции будут разобраны более подробно в гл. VIII. Они обычно требуют активации, но во многих реакциях энергия активации настолько мала, что ею можно пренебречь. Это, повидимому, верно по отношению к реакциям большинства водородных кислот. [c.83] Дальнейшее расширение представлений о кислотах и основаниях охватывает кислые и основные радикалы в органических соединениях. Например, общеизвестные гр щпы, направляющие заместителей в бензольном кольце вой л-по-ложения, являются основными. У них есть электронные пары, которыми они могут поделиться с соседним атомом. Группы, направляющие в -положение, являются кислыми. Они могут поделить пару электронов, принадлежащую соседнему атому. Направляющее действие кислотных и основных радикалов на заместители будет разобрано в гл. V. [c.83] Объяснение состоит просто в том, что ион цинка в хлористом цинке является кислотой. [c.84] Растворимость некоторых солей в пиридине и других аминах с низкой диэлектрической постоянной легче понять с точки зрения кислотно-основного взаимодействия. Ион металла, будучи кислым, координирует вокруг себя молекулы растворителя. Соли серебра в пиридине , этилендиамине [18] и других аминах [19] дают аномальные кривые электропроводности . Возможное объяснение состоит в том, что ион серебра — очень сильная кислота. Например, Бромлей и Людер [18] измерили электропроводность иодистого калия, нитрата серебра и иодистого серебра в этилендиамине (см. рис. 2 и табл. 4). Была надежда, что нитрат калия также будет измерен для сравнения значений Хо, но он оказался недостаточно растворимым. [c.84] Неудивительно, что растворимость нитрата калия слишком низка, для того чтобы можно было измерить электропроводность. Ион калия обладает слишком малой тенденцией к образованию координационной связи с основаниями. [c.85] Нитрат серебра (благодаря кислому иону серебра) и иодистый калий (благодаря амфотерной природе иод-иона ) ведут себя соответственно тому, что ожидалось. Как ион серебра, так и ион иода, вероятно, сольватированы сильно основным растворителем. Нормальное поведение в отношении электропроводности проявлялось в том, что большие размеры ионов, выражающиеся в более низкой сопряжены с большей величиной К (табл. 4). [c.85] Основная природа иод-иона давно уже принята последователями Бренстеда, Кислотная природа иод-иона обз словлена его способностью присоединять добавочные пары электронов. Сам ион содержит только восемь электронов, но атом иода способен удерживать большее число валентных электронов, как показано формулами ковалентных соединений I lj и IF , разобранными в гл. II. Дополнительные сведения по этому вопросу можно получить из обзора Сандина [ hem. Rews., 92, 249 (1943)]. [c.85] В табл. 5 и 6 сведены некоторые из простейших основных положений электронной теории кислот и оснований. [c.90] Последовательное применение электронной теории кислот и оснований упрощает и систематизирует большую часть химии, но еще большего успеха можно достигнуть установлением взаимоотношений между кислотами и основаниями, с одной стороны, и окислителями и восстановителями — с другой. Это будет сделано в следующей главе. [c.90] Вернуться к основной статье