Cтраница 4
Ионы многопротонных кислот встречаются во многих различных реакциях, нашедших применение в аналитической химии. Например, в реакциях растворения труднорастворимых сульфидов металлов принимает участие ион S2 -, а в реакциях комплексообразования часто используют свойства четырехпротоннои этилендиаминтетрауксусной кислоты ( ЭДТА), которая реагирует с ионами металлов, образуя прочные комплексные соединения. В расчетах концентраций очень полезно знать коэффициенты побочных реакций ( разд. Они позволяют легко вычислять значения действительных констант равновесия сложных реакций, так называемых условных констант. Коэффициенты побочных реакций, рассчитанные для конечных продуктов диссоциации многопротонных кислот, представляют собой просто обратные величины их мольных долей. Так как единственным фактором, определяющим в таких случаях значения мольных долей, является концентрация ионов Н30, т.е. рН среды, то полезно представлять вычисленные данные в виде таблиц или графиков. [46]
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. [47]