Cтраница 3
Следует отметить, что еще в 1907 г. швейцарский химик А. Эти взгляды близки к представлениям протолитической теории кислот и оснований Бренстеда-Лоури. [31]
Термином амфотерность систем кислота-основание определяют их специфическое свойство вести себя как кислоты или основания в зависимости от условий. Это понятие издавна занимало важное место в теориях кислотно-основных реакций и нашло также свое отражение в теории Бренстеда-Лоури. Устанавливая критерии кислоты и основания, эта теория ясно говорит, что ам-фотерные свойства имеют вещества, которые в реакциях в растворе могут либо присоединять, либо отдавать протоны; такие вещества называются амфипроп-ными веществами или амфолитами. [32]
В качестве иллюстрации этих свойств можно привести много химических реакций. Таким образом, если отщепляемым от кислоты катионом является протон, который присоединяется к основанию, то этот общий случай для теории Бренстеда-Лоури становится частным случаем в теории Усановича. [33]
Рассмотрим теперь несколько примеров приложения этой теории. Затем кислота и основание прореагируют через стадию ионизации, давая соль и снова выделяя молекулу воды, которая перед этим послужила в процессе гидратации. Согласно теории Бренстеда-Лоури, эта гидратация аммиака является скорее побочной, чем промежуточной реакцией. Такая точка зрения кажется правдоподобной, так как и в бензольном растворе безводные НС1 и NH3 быстро реагируют друг с другом, образуя хлористый аммоний. В этом случае NH4OH, очевидно, не мог образоваться. [34]
Количественное рассмотрение равновесий в растворах многопротонных кислот и оснований значительно более сложно, чем в случае однопротонных кислот и оснований. Многопротонные кислоты и основания диссоциируют ступенчато; поэтому их диссоциацию описывает столько различных констант равновесия, сколько протонов может принять участие в реакциях. Таким образом, в растворе двухосновной кислоты имеет место равновесие между молекулой кислоты Н2А, ионами НА - и А2 - а также катионом Н3О, который образуется в каждой из двух ступеней диссоциации. В соответствии с теорией Бренстеда-Лоури функцию кислот здесь выполняют, кроме иона Н 0, молекула НА и ион НА -, а основаниями являются ионы НА и А2 -, а также молекула воды Н О, являющаяся акцептором протонов. Если кислота способна к трехступенчатой диссоциации в водных растворах ( например, Н РО), то число компонентов раствора увеличивается, и система становится еще более сложной. Однако оказывается, что систему многопротонных кислот можно с хорошим приближением рассматривать как растворы двухосновных кислот. Это относится и к многопротонным основаниям. [35]
Оказалось, однако, что эту теорию нельзя применить к многочисленным соединениям, которые следовало бы причислить к солям, тогда как их растворы проявляют типичные свойства кислоты или основания. Так, например, типичная, казалось бы, соль, какой является Na2C03, имеет в водном растворе все свойства основания, а, например, NaHSO ведет себя как кислота. Если рассмотреть явления, протекающие в других растворителях, то ситуация становится еще более запутанной. Рациональную в необходимых для нас пределах интерпретацию явлений дает теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури. [36]
Однако если теория правильна, она должна полностью согласовываться с опытными данными. Если кислотно-основной характер действительно обусловлен протоном, то все кислотно-основные реакции можно объяснить с позиций этой теории. В случае, когда есть такие кислотно-основные реакции, которые не соответствуют этой теории, придется допустить, что представления Бренстеда-Лоури не полны, и следует разработать новые концепции. [37]