Химические методы анализа - 30 стр.

чием атомов кислорода в составе молекулы кислоты. Неконкрет-           ны к сильным основаниям, а оксиды неметаллов (серы, углерода) – к
ность таких представлений стала очевидной, как только Г.Леви в 1810    кислотам. Берцелиусом показано, что оксиды с большим содержанием
году, затем и Ж.Л.Гей-Люссак (1814 г.) показали, что кислотными        атомов кислорода являются сильными кислотами, причем с увеличени-
свойствами обладают и растворы галогеноводородных и синильной          ем числа атомов кислорода при одном и том же атоме неметалла ки-
кислот, не имеющих кислород в соединениях.                             слотность повышается. Например, SO3 образует более сильную кисло-
      Г.Дэви доказал отсутствие кислорода в соляной кислоте и уста-    ту (H2SO4), нежели SO2 (H2SO3).
новил, что кислотность не обязательно связана с каким-либо конкрет-          Несмотря на то, что подобная концепция неплохо согласовыва-
ным элементом (например, с кислородом), а обусловлена наличием в       лась с некоторыми экспериментальными фактами, она базировалась
веществе определенной группировки элементов, а несколько позже         только на представлениях о валентности и противоречила законам
пришел к выводу, что носителем кислотности (кислотных свойств)         электролиза Фарадея. Это обстоятельство весьма ограничивало трак-
является водород.                                                      товку Берцелиуса.
      Ю.Либих в своих работах доказал, что кислотность соединений
связана не с любым водородом химического соединения, а с водоро-                    II.2. Концепция Аррениуса – Оствальда
дом, способным замещаться на металл с образованием солей. Это
очень важное уточнение для органических кислот, у которых, как               Согласно данной концепции, кислоты – это водородсодержа-
известно, не все атомы водорода способны участвовать в реакциях        щие соединения, при электролитической диссоциации которых в воде
металлообмена.                                                         образуются ионы водорода Н+, а основания – соединения, диссоции-
      Как считал Г.Дэви, не элемент в целом обусловливает ки-          рующие с отщеплением гидроксид-ионов ОН−. При кислотно-основном
слотность, а кислотные свойства объясняются особым сочетани-           взаимодействии по Аррениусу основным условием является реакция
ем атомов в молекуле, при этом атом водорода является обяза-           нейтрализации
тельной составной частью кислот. Дальнейшие, более детальные                                    Н+ + ОН− ↔ Н2О
исследования подтвердили правильность предпосылки Г.Дэви.                    Отметим, что подобный подход к кислотно-основным взаимо-
      Примерно в это же время И.Я.Берцелиус выдвинул идею, объяс-      действиям неплохо объясняет различие в электрических проводимо-
няющую кислотно-основные свойства веществ их электрической при-        стях и химических активностях кислот и оснований разной силы, но
родой. Так, электроположительные оксиды металлов он считал осно-       одинаковой концентрации. Сильными кислотами являются вещества,
ваниями, а электроотрицательные оксиды неметаллов и некоторых          при диссоциации которых создается высокая концентрация ионов Н+,
металлов (например, хрома, марганца и др.) − кислотами. Хотя в кон-    они отличаются значительной проводимостью. Кислоты, степень дис-
цепции И.Я.Берцелиуса проявляется повышенный интерес к кислород-       социации которых в воде незначительна, являются либо слабыми, либо
содержащим соединениям, как носителям кислотности, свойства ки-        очень слабыми и соответственно имеют низкую электрическую прово-
слот уже не связываются со специфической частью вещества, а уже        димость. Такая интерпретация концепции кислот и оснований была
зависят от его строения – «дуалистической» электрической природы.      достаточно правомерной и имела свое дальнейшее развитие.
Кроме этого, многие вещества могут обладать как кислотными, так и            Данный подход был развит Оствальдом, введшим понятие о
основными свойствами, проявляя амфотерность.                           константе диссоциации слабых электролитов
      Таким образом, кислотность или основность Берцелиусом рас-                              K = [Kt+]·[An−]/[KtAn]
сматривается скорее как функциональное, а не абсолютное свойство             Здесь [Kt ] – концентрация катионов; [An−] – концентрация
                                                                                      +

соединения. Плюс к сказанному, Берцелиус сделал попытку количест-      анионов; [KtAn] – концентрация недиссоциированных молекул элек-
венной оценки и предсказания силы кислот и оснований. Так, в связи с   тролита.
высоким положительным зарядом металлов в оксидах Э2О и высоким               Кроме того, им предложен закон разбавления
отрицательным зарядом кислорода в оксидах неметаллов по сравнению                                K = α2C/(1−α),
с невысоким положительным зарядом неметаллической составляющей         где α - степень диссоциации, т.е. отношение количества диссоцииро-
(например, серы и углерода), оксиды щелочных металлов были отнесе-     ванных молекул к общему количеству молекул.


                                59                                                                    60