Билет 17. -кислотой называют всякое вещество молекулярные частицы которого (в том числе и ионы) способны отдавать протон

1. Основные положения протолитической теории кислот и оснований Бренстеда – Лоури.

Теория:

-кислотой называют всякое вещество молекулярные частицы которого (в том числе и ионы) способны отдавать протон, т.е.быть донором протонов.

-основанием наз.всякое вещество. Молекулярные частицы которого (в т.ч. и ионы) способны присоединять протоны, т.е. быть акцептором протонов.

Согласно теории кислоты подразделяются на три вида

1. Нейтральные кислоты (HCl, H2SO4, H3PO4, и др.)
2. Катионные кислоты, представляют собой положительные ионы(NH4+, H30+)
3. Анионные кислоты, представляют собой отрицательные ионы (HSO3-)

Основания:

1. Нейтральные (NH3, H2O, C2H5OH)
2. Анионные основания, предст. собой отриц.ионы(Cl-, CH3COO-, OH-)
3. Катионные основания, предст. Собой положит.ионы(H2N-NH+)

Молекула и ион, отличающиеся по составу на один протон, называется сопряженной кислотно – основной парой

Теория Льюиса:

Кислотой называют вещества, частицы которых (молекулы, ионы) способны присоединять электронную пару (акцепторы электронной пары), а основаниями вещества, частицы которых способны отдаваь электронную пару (донор электронной пары).

Величина K _a - это константа кислотности. Она является количественной характеристикой состояния протолитического равновесия обратимой реакции между кислотой HA и основанием HL.
Чем больше значение K _a, тем более сильной кислотой считается протолит HA в данном растворителе HL.

Величина K _b - это константа оснόвности. Она является количественной характеристикой состояния протолитического равновесия в реакции между основанием B и кислотой HL.
Чем больше значение K _b, тем более сильным основанием считается протолит B в данном растворителе HL. Чем больше значение K _b, тем более сильным основанием считается протолит B в данном растворителе HL.

Тогда между величинами K _a, K _b и K _s существует зависимость:

K _a ^. K _b = K _s = Const = f (T),

в чем легко убедиться подстановкой. Это выражение позволяет рассчитывать значение K _b для протолитического равновесия с участием A^- и HL, если известны значения K _a и K _s.

Билет 18.

Автопротолиз воды – одна молекула отдает протон, другая принимает, происходит автоионизация воды:

H2O + H2O H30⁺ + OH^-; ∆H^o = 56,5 кДж/моль

[H⁺] — концентрация ионов гидроксония (протонов);

[OH⁻] — концентрация гидроксид-ионов;

[H₂O] — концентрация воды (в молекулярной форме) в воде;

Концентрация воды в воде [H20], учитывая её малую степень диссоциации, величина практически постоянная и составляет (1000 г/л)/(18 г/моль) = 55,56 моль/л.

При 25 °C константа диссоциации воды равна 1,8·10⁻¹⁶моль/л. Уравнение (1) можно переписать как:

Обозначим произведение K·[H₂O] = K_в (К_w)= [H⁺]·[OH⁻]=const=1,8·10⁻¹⁶ моль/л·55,56 моль/л = 10⁻¹⁴моль²/л (при 25 °C).

Константа К(H2O) называется ионным произведением или константой автоионизации воды. В чистой воде при любом водном растворе, при постоянной температуре произведение концентраций (активностей) водрод- и гидроксид – ионов есть величина постоянная называемая ионным произведением.

Водородный показатель(рН) среды:

рН = -lg [H⁺] или рН≈-lg[H⁺] отрицательный десятичный логарифм активности (концентрации) водород-ионов

К(Н2О) в водных растворах разных веществ остается неизменной, как бы не сменялись молярные концентрации ионов водрода и ионов гидроксила в водном растворе, их произведение концентрации остается неизменным.

Если водный раствор имеет нейтральную реакцию, то это означает что [H⁺]=[OH^-].

Если концентрация ионов водорода выше, чем конц-ия ОН^- ,то [H⁺]>[OH^-], раствор имеет кислую реакцию. Наоброт – щелочную.

В качестве характеристики реакции используют концентрацию водород – тонов. Но на практике это неудобно:

В нейтр.среде [H⁺]=10^-7 моль/л, рН=7

В кислой [H⁺]>10^-7 моль/л, рН<7

В щелочной [H⁺]<10^-7 моль/л, рН>7

рК_W=14 – показатель константы автпротолиза

С ростом температуры степень диссоциации, а с ней и концентрации (активности) ионов водорода и ионов гидроксила, а также значение ионного произведения воды К_w увеличиваются.