Кислотно-основное взаимодействие

Кислотно-основные методы

Краткие теоретические основы метода

Кислотно-основное взаимодействие

Методы кислотно-основного титрования основаны на использовании реакции нейтрализации между кислотами и основаниями, которую можно представить уравнением:

HCl + NaOH → NaCl + H₂O

или в общем виде:

H₃O⁺ + B BH⁺ + H₂O

Согласно протолитической теории Бренстеда и Лоури – кислота – вещество (или частица), способное отдавать протоны, а основание – вещество (или частица), способное их присоединять. Таким образом, суть кислотно-основного взаимодействия состоит в переносе протонов от кислоты (донор протонов) к основанию (акцептор протонов).

Свойство соединений вступать в кислотно-основное взаимодействие характеризуется константой диссоциации, которая представляет отношение равновесных концентраций продиссоциированных молекул к их общей концентрации:

AB A⁺ + B^-

K _дисс =

Сила кислоты в водном растворе определяется тем, насколько она полно будет отдавать протоны молекулам воды, а сила основания – насколько полно оно акцептирует протоны молекулы воды, и оценивается константой равновесия реакции переноса протона между ними и молекулой растворителя. Чем наибольшее значение константы равновесия, тем сильнее кислота и основание. Для кислот константа равновесия обозначается K_A, а для оснований – K_B. Однако, обычно используют значения отрицательных логарифмов этих величин, соответственно, рК_А и рК_В:

рК_А = - lg К_А рК_В = - lg К_В

На практике для унификации используемых характеристик для кислот и оснований в настоящее время принято обозначение «рК_А». Для водного раствора исходят из уравнения:

рК_А + рК_В = 14, отсюда,

рК_А = 14 - рК_В

Исходя из этого, чем больше рК_А основания, тем оно сильнее и соответственно, чем меньше рК_А кислоты, тем она сильнее.

В табл.2 приведена ориентировочная классификация кислот и оснований по «силе» в зависимости от величин их рК_А.

Таблица 2

Классификация кислот и оснований в зависимости от величины их рК_А

В табл.3, 4 приведены значения рК_А для ряда кислот и оснований в различных растворителях.

Таблица 3

Величины рК_А кислот в различных растворителях (рК_А = -lgК_А)

(ГФ XI, вып.1, стр. 128)

Таблица 4

Величины рК_А оснований в различных растворителях

(рК_А=рК_I – рК_В=рК_Т) (ГФ XI, вып.1, стр.130 – 131)