Теория - сольво-система
Cтраница 1
Теория сольво-систем согласуется с экспериментальным фактом, что кроме веществ, содержащих водород, существует много других веществ, проявляющих типичные кислотные свойства. Но эта теория, как и водная теория, дает определения кислоты и основания в строгой зависимости от растворителя. [1]
Теория сольво-систем является по существу развитием т ео-рии кислот и оснований Лавуазье. Положительное значение теории сольво-систем состоит прежде всего в том, что она обратила внимание на ряд новых растворителей, ввела понятие апротонных кислот и установила понятие ониевых ионов. [2]
Теория сольво-систем противоречит этим определениям. Таким образом CH3COONa в этой системе является основанием. [3]
Теория сольво-систем является, по существу, развитием теории кислот и оснований Лавуазье. Положительное значение теории сольво-систем состоит прежде всего в том, что было обращено внимание на ряд новых растворителей, введено понятие апротонных кислот и установлено понятие ониевых ионов. Недостатки теории состоят в следующем: 1) кислоты и основания привязаны к типовому растворителю, хотя известно, что они проявляют свои свойства в других нетиповых по отношению к ним растворителях; 2) кислоты и основания проявляют свои свойства и в апротонных растворителях, которые с кислотами и основаниями не взаимодействуют; 3) теория не учитывает влияния растворителей на поведение кислот. [4]
Недостатком теории сольво-систем является некоторая переоценка важности ионных реакций в растворе и химических свойств растворителя и неучитывание его физических свойств. [5]
Применение теории сольво-систем к химии жидкого диоксида серы позволяет объяснить реакции подобного типа. К сожалению, постулированное образование ионов SO2 в растворах тионилгалогенидов экспериментально не подтверждается. [6]
Развитие теории сольво-систем было начато Франклином [11] в 1905 г. Исходя из формальной аналогии с теорией водородного иона - гидроксильного иона, он дал определение кислот и оснований в жидком аммиаке. [7]
Сила теории сольво-систем состоит в подчеркивании факта, что кислотное поведение не ограничивается растворами, содержащими доноры протонов. Защитники теории показали, что, хотя их кислые растворы не содержат протонов, они проявляют все типичные экспериментальные свойства водных растворов водородных кислот. Вероятно, первое вытекает из второго; во всяком случае многие исследователи [5-8, 19] показали, что ионизация играет гораздо менее значительную роль, чем это принимается теорией сольво-систем. Создается впечатление, что эта теория описывает только один аспект природы кислот и оснований, а именно их реакции с амфотерными растворителями и свойства получающихся растворов. Мы более хорошо знакомы с этими свойствами, потому что их легче наблюдать. Нежелание выйти за пределы этих свойств легко можно понять, но теория Бренстеда поборола у многих химиков это нежелание, по крайней мере, по отношению к основаниям. Однако теория Бренстеда не признает никаких кислот, кроме доноров протона. Как показали авторы теории сольво-систем, это ограничение не отвечает экспериментальным фактам. Если экспериментальный подход должен быть на первом месте, то неправильно говорить, как это делают Меервейн [20], Шатенштейн [18], что некоторые вещества кислотоподобны по своим свойствам, но не являются кислотами, так как не содержат водорода. [8]
Применение теории сольво-систем соединений к растворам в фос-форилхлориде встретило определенные трудности, связанные с интерпретацией различных ионов, присутствующих в растворе. Подробнее эта частная проблема будет рассмотрена позднее. Вообще, распространять понятия кислоты и основания на иные классы растворителей помимо протонных, по-видимому, не имеет смысла, за исключением разве тех случаев, когда такая интерпретация дает очевидные преимущества. Толкование реакции катиона с анионом как нейтрализации кислоты и основания практически не дает ничего нового для понимания системы. Напротив, применение этих терминов часто требует дополнительных объяснений, хотя общая картина от этого яснее не становится. [9]
 |
Реакция нейтрализации в различных растворителях. [10] |
Конечно, теория сольво-систем может быть распространена на область кислотно-основных реакций в ранее неизвестных системах, но она исключает большой раздел типичных кислотно-основных реакций, которые могут быть рассмотрены только в свете протонной теории, и поэтому она никак не может заменить последнюю. По существу теория сольво-систем мало отличается от ряда моделей Аррениуса в применении к отдельным растворителям. [11]
Итак, теория сольво-систем оказывается полезным инструментом при описании реакций, когда можно провести аналогию между хорошо изученным поведением веществ в водном растворе и в данном неводном растворителе. Однако следует соблюдать разумную осторожность в постулировании образования ионов молекулами как растворителя, так и растворенных веществ при низких значениях е для растворителя. [12]
 |
Реакция нейтрализации в различных растворителях. [13] |
Конечно, теория сольво-систем может быть распространена на область кислотно-основных реакций в ранее неизвестных системах. Но она исключает большой раздел типичных кислотно-основных реакций, которые могут быть рассмотрены только в свете протонной теории, и поэтому, она никак не может заменить последнюю. По существу теория сольво-систем мало отличается от ряда моделей Аррениуса в применении к отдельным растворителям. Следо-вательно, все недостатки теории Аррениуса, кроме ограничения кислотно-основных реакций водными растворами, можно отнести и к теории сольво-систем. Тем не менее нельзя не видеть необходимости создания такой теории кислот и оснований, которая была бы достаточно общей, чтобы включать в себя все возможные системы. [14]
Хотя исторически теория сольво-систем для кислотно-основного взаимодействия существовала до протонной теории, все же последняя будет удовлетворительна только для протонных растворителей и непригодная для непротонных растворителей. Изучение таких растворителей, как COCU; SeOCU и SO2, показало, что взаимодействия кислотно-основного типа можно наблюдать и в таких системах, в которых протон совсем не участвует. Было предложено мш5го разных теорий 4 5, в которых делались попытки применить кислотно-основные представления к процессам в разных непротонных растворителях. Пользуясь определением Кэди и Элсей, можно сказать, что кислота есть растворимое вещество, способное или прямой диссоциацией, или посредством реакции с растворителем образовать катион, характерный для растворителя; основание есть растворимое вещество, которое путем диссоциации или взаимодействия с растворителем дает анион, характерный для растворителя. [15]
Страницы: 1 2 3 4