Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 193 стр.

UptoLike

193
ГЛАВА 9. КИНЕТИКА КИСЛОТНО-ОСНОВНОГО
КАТАЛИЗА
По определению Аррениуса (1884 г.), кислотаэто соединение,
образующее при диссоциации в водном растворе ионы водорода Н
+
; ос-
нованиеэто соединение, образующее при диссоциации в водном рас-
творе гидроксид-ионы ОН
. К недостаткам определения Аррениуса сле-
дует отнести ограниченность понятия кислоты, поскольку это понятие
применимо только для водных растворов и не рассматривает реакции,
протекающие в органических растворителях или в газовой фазе.
Согласно общей (протонной) теории кислот и оснований
Бренсте-
да
(1923 г.), кислотаэто вещество, способное отдавать протон, на-
пример, HCl, H
3
O, CH
3
COOH, NH
4
+
, H
2
O и др. Под основанием пони-
мают вещества, способные принимать протон: OH
, NH
3
, CH
3
COO
, H
2
O
и др. Кислота и основания, связанные уравнением
HA = H
+
+ A
называются
сопряженными.
Протон в растворах обычно связывается с молекулами растворите-
ля, например в воде:
H
+
+ H
2
O H
3
O
+
Если молекулы растворителя не способны ни присоединять, ни от-
давать протоны, то растворенное вещество не может проявить кислот-
но-основных свойств. Такой растворитель называется
апротонным.
Вещество, способное и отдавать, и принимать протоны, называется
ам-
фипротонным
, например, вода.
Существуют вещества, не содержащие водорода (SnCl
4
, BF
3
, AlCl
3
,
ZnCl
2
и др.), но кислотные свойства их хорошо известны.
Поэтому
Льюис предложил (1938 г.) кислотой называть любое ве-
щество, способное использовать свободную пару электронов другой
молекулы для образования устойчивой электронной конфигурации дру-
гого атома
.
На примере реакции
SO
3
+ H
2
O H
2
SO
4
видно, что H
2
O является основанием, так как обладает свободной парой
электронов, а SO
3
кислотой, поскольку использует эту пару электро-