Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Теория Бренстеда и Лоури.Дальнейшим развитием теории кислот и оснований явилась предложенная И. Бренстедом и Т. Лоури протолитическая (протонная) теория. В соответствии с этой теорией: Кислотой называют любое вещество, молекулы (или ионы) которого способны отдавать протон, т.е. быть донором протона; Основанием называют любое вещество, молекулы (или ионы) которого способны присоединять протон, т.е. быть акцептором протона; Таким образом, понятие основания значительно расширяется, что подтверждается следующими реакциями: ОН- + Н+ Н2О NH3 + H+ NH4+ H2N-NH3+ + H+ H3N+-NH3+ По теории И. Бренстеда и Т. Лоури кислота и основание составляют сопряженную пару и связаны равновесием: КИСЛОТА ⇄ ПРОТОН + ОСНОВАНИЕ Поскольку реакция переноса протона (протолитическая реакция) обратима, причем в обратном процессе тоже передается протон, то продукты реакции являются друг по отношению к другу кислотой и основанием. Это можно записать в виде равновесного процесса: НА + В ⇄ ВН+ + А-, где НА – кислота, В – основание, ВН+ – кислота, сопряженная с основанием В, А- – основание, сопряженное с кислотой НА. Примеры. 1) в реакции: HCl + OH- ⇄ Cl- + H2O, HCl и H2O – кислоты, Cl- и OH- – соответствующие сопряженные с ними основания; 2) в реакции: HSO4- + H2O ⇄ SO42- + H3O+, HSO4- и H3O+ – кислоты, SO42- и H2O – основания; 3) в реакции: NH4+ + NH2- ⇄ 2NH3, NH4+ – кислота, NH2- – основание, а NH3 выступает в роли как кислоты (одна молекула), так и основания (другая молекула), т.е. демонстрирует признаки амфотерности – способности проявлять свойства кислоты и основания. Такой способностью обладает и вода: 2Н2О ⇄ Н3О+ + ОН- Здесь одна молекула Н2О присоединяет протон (основание), образуя сопряженную кислоту – ион гидроксония Н3О+, другая отдает протон (кислота), образуя сопряженное основание ОН-. Этот процесс называется автопротолизом. Из приведенных примеров видно, что в отличие от представлений Аррениуса, в теории Бренстеда и Лоури реакции кислот с основаниями не приводят к взаимной нейтрализации, а сопровождаются образованием новых кислот и оснований. Необходимо также отметить, что протолитическая теория рассматривает понятия «кислота» и «основание» не как свойство, но как функцию, которую выполняет рассматриваемое соединение в протолитической реакции. Одно и то же соединение может в одних условиях реагировать как кислота, в других – как основание. Так, в водном растворе СН3СООН проявляет свойства кислоты, а в 100%-й H2SO4 – основания. Однако, несмотря на свои достоинства, протолитическая теория, как и теория Аррениуса, не применима к веществам, не содержащим атомов водорода, но, в тоже время, проявляющим функцию кислоты: галогенидам бора, алюминия, кремния, олова. Теория Льюиса. Иным подходом к классификации веществ с точки зрения отнесения их к кислотам и основаниям явилась электронная теория Льюиса. В рамках электронной теории: кислотой называют частицу (молекулу или ион), способную присоединять электронную пару (акцептор электронов); основанием называют частицу (молекулу или ион), способную отдавать электронную пару (донор электронов). Согласно представлениям Льюиса, кислота и основание взаимодействуют друг с другом с образованием донорно-акцепторной связи. В результате присоединения пары электронов у атома с электронным дефицитом возникает завершенная электронная конфигурация - октет электронов. Например: Аналогичным образом можно представить и реакцию между нейтральными молекулами: Реакция нейтрализации в терминах теории Льюиса рассматривается как присоединение электронной пары гидроксид-иона к иону водорода, предоставляющему для размещения этой пары свободную орбиталь: Таким образом, сам протон, легко присоединяющий электронную пару, с точки зрения теории Льюиса, выполняет функцию кислоты. В этой связи, кислоты по Бренстеду могут рассматриваться как продукты реакции между льюисовскими кислотами и основаниями. Так, HCl является продуктом нейтрализации кислоты H+ основанием Cl-, а ион H3O+ образуется в результате нейтрализации кислоты H+ основанием H2O. Реакции между кислотами и основаниями Льюиса также иллюстрируют следующие примеры:
К основаниям Льюиса также относят галогенид-ионы, аммиак, алифатические и ароматические амины, кислородсодержащие органические соединения типа R2CO, (где R - органический радикал). К кислотам Льюиса относят галогениды бора, алюминия, кремния, олова и других элементов. Очевидно, что в теории Льюиса понятие «кислота» включает в себя более широкий круг химических соединений. Это объясняется тем, что по Льюису отнесение вещества к классу кислот обусловлено исключительно строением его молекулы, определяющим электронно-акцепторные свойства, и не обязательно связано с наличием атомов водорода. Льюисовские кислоты, не содержащие атомов водорода, называют апротонными.
|