Химические методы анализа - 35 стр.

творителя, в котором протекает кислотно-основное взаимодействие. В      реакции также выполняют роль кислот (А2) и оснований (В1) по отно-
связи с этим нужно было выделить базисную функцию, которая отве-        шению друг к другу.
чала бы за отнесение соединений к классам кислот и оснований.                  В рассматриваемой концепции Бренстеда протон и анион сами
      Дж.Бренстед и Т.Лоури показали, что такой базисной функци-        по себе не являются кислотой или основанием. Химическое соедине-
ей является протон, т.е. кислота – это протонодонор, а основание про-   ние проявляет кислотные свойства (становится кислотой) только при
тоноакцептор, кислотно-основное взаимодействие – это передача про-      взаимодействии с основанием, и, наоборот, основные свойства прояв-
тона от кислоты к основанию. При этом как будто произошел возврат к     ляются только при взаимодействии с кислотой.
одноэлементной водородной концепции Деви-Либиха, но концепция                  Итак, способность вещества реагировать как кислота или как
Бренстеда-Лоури принципиально отличалась от водородной тем, что         основание не является абсолютным его свойством, а является его
кислотные свойства определяются не только наличием, но и переносом      функциональной характеристикой, выражаясь в конкретных химиче-
протона, т.е. кислоты не могли существовать без оснований, так же как   ских реакциях кислотно-основного взаимодействия.
и основания без кислот. Понятие о кислотах и основаниях было объе-             Это отчетливо проявляется в реакциях амфотерных веществ, в
динено в единое целое, проявляющееся в кислотно-основном взаимо-        зависимости от условий реакции, обладающих свойствами или кисло-
действии. В основу теории Бренстеда-Лоури положена схема:               ты, или основания.
                          А ↔ В + Н+                                           В нижеприведенных примерах растворитель вода проявляет
                     Кислота       Основание                            свойства:
      Бренстед также проводит аналогию между кислотно-основными                1) слабого основания, являясь акцептором протона
и окислительно-восстановительными реакциями: сущностью кислот-                              a) HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl−
но-основного процесса является передача протона от кислоты к                                    A1     B2        A2      B1
основанию, а в окислительно-восстановительном процессе осново-                       б) CH3COOH + H2O ↔ H3O + CH3COO−
                                                                                                                    +

полагающей является передача электрона от восстановителя к                                 A1          B2        A2         B1
окислителю. При этом кислота, передав протон основанию, сама ста-              2) слабой кислоты, являясь донором протона
новится основанием, так как может снова присоединять протон, а ос-                         RNH2 + H2O ↔ RNH3+ + OH−
нование, присоединяя протон, становится кислотой, образуя протони-                           B1      A2         A1       B2
рованную частицу, способную в последующем отдавать протон:                     При взаимодействии уксусной кислоты с безводной азотной ки-
                                                                        слотой уксусная ведет себя как основание, а азотная – как кислота, в то
                         В     +     Н+ ↔       ВН+                     время как даже такая сильная кислота, как азотная, по отношению к
                     Основание                 Кислота                  еще более сильной хлорной кислоте (HClO4) ведет себя как основание,
 Объединив оба уравнения, можно получить бренстедовскую схему           т.е. кислоты в зависимости от свойств второго компонента, участвую-
кислотно-основного взаимодействия, в котором участвуют две пары         щего в кислотно-основном взаимодействии, ведут себя как доноры или
кислот и оснований, названные Бренстедом сопряженными:                  акцепторы протона:
             А1    +      В2    ↔       А2    +   В1                                  CH3COOH + HNO3 ↔ CH3COOH2+ + NO3−
         кислота I    основание II        кислота II     основание I                      B1         A2           A1          B2
Например,                 HCl + NH3 ↔ NH4+ + Cl−                                         HNO3 + HClO4 ↔ H2NO3+ + ClO4−
                           А1    В2      А2     В1                                         B1        A2         A1        B2
       В этой реакции NH4+ (А2) является сопряженной кислотой осно-            Убедительным примером зависимости свойств вещества от та-
вания NH3 (В2), а Cl− - сопряженным основанием кислоты HCl (А1).        ковых второго участника реакции может быть поведение аминокислот,
       При реакции между кислотой (А1) и основанием (В2) по Брен-       проявляющих в зависимости от среды амфотерность. Так, в щелочной
стеду происходит не нейтрализация по Аррениусу, а трансформация         среде они проявляют кислотные свойства, в кислой – основные свойст-
их в новую пару: кислота (А2) – основание (В1). Обратная реакция, как   ва, а в воде - нейтральны.
и прямая, сопровождается переносом протона и продукты обратной


                                     69                                                                   70