ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
89
Таблица 2.3
Протонное сродство
Носители
электро-
нов
Носители
протонов
kДж/
моль
Носители
электро-
нов
Носители
протонов
kДж/
моль
C
2
H
4
C
2
H
5
720
C
6
H
5
COO
−
C
6
H
5
COOH 1444
H
2
O H
3
O
+
773
HCOO
−
HCOOH 1453
NH
3
NH
4
+
890
CN
−
HCN 1457
ClO
4
−
HClO
4
1193
F
−
HF 1520
HSO
4
−
H
2
SO
4
1239
OH
−
H
2
O 1604
I
−
HI 1285
NH
2
−
NH
3
1754
Br
−
HBr 1319
SO
4
2
−
HSO
4
−
1803
NO
3
−
HNO
3
1340
CO
3
2
−
HCO
3
−
2
085
Cl
−
HCl 1361
S
2−
HS
−
2
265
HS
−
H
2
S 1436
O
2−
OH
−
2
575
CH
3
COO
−
CH
3
COOH 1436
H
−
H
+
2
575
Концепция ПЭГ, в отличие от рассмотренных ранее теорий, к
кислотам, например, относит соединения, не обязательно содержащие
атом водорода: кислотно-основное взаимодействие может протекать не
только между водородсодержащими соединениями, но и между апро-
тонными кислотами и основаниями, являющимися носителями прото-
нов и электронов. При этом одно и то же вещество при определенных
условиях может вести себя в одних случаях как кислота, в других же
случаях – как основание.
Как отмечалось выше, в различных растворителях по-разному
ведут себя не только электролиты, но и образующие их ионы, проявляя
неодинаковые по силе кислотные или оснòвные свойства:
HCl + NH
3
(в жидком аммиаке) → NH
4
+
+ Cl
−
кислота основание
HCl + H
n
F
n
(в жидком фтороводороде) → H
2
Cl
+
+ H
(n-1)
F
n
−
основание
H
n
F
n
+ HClO
4
(в жидком фтороводороде) → H
(n+1)
F
n
+
+ ClO
4
−
осно- кислота
вание
При растворении HCl в амфипротном растворителе (например,
вода) ионы водорода проявляют кислотные свойства, Cl
−
- ионы прояв-
ляют слабоосновные свойства. В протофильном растворителе (жидкий
аммиак) та же кислота HCl проявляет более сильные кислотные свой-
ства, но Cl
−
- ионы практически не проявляют себя как основания даже
90
в таком сильно протофильном растворителе, как жидкий аммиак. В
протогенном же растворителе (H
n
F
n
) рассматриваемая кислота HCl не
проявляет кислотных свойств, являясь основанием, так как Cl
−
- ионы
проявляют в среде жидкого фторида водорода оснòвные свойства.
Следовательно, не все катионы (включая и ионы водорода) и не
все анионы (включая гидроксид-ионы) всегда проявляют в одинаковой
мере, независимо от среды, кислотные или основные свойства.
Основные процессы кислотно-основного взаимодействия можно
представить на примере следующих реакций.
a) Вода в реакциях с оксидами, гидридами, амидами, алкоксида-
ми и другими сильными основаниями нивелирует их силу, проявляя
свойства кислоты:
HOH + : B
−
→ B : H + OH
−
кислота основание
В реакциях с сильными кислотами вода нивелирует их силу,
проявляя при этом свойства основания:
PA + nH
2
O → P
+
сол
+ : A
−
кислота основание
где P – это: H
+
, NH
4
+
, Me
n+
, H
2
M
+
и другие носители протонов.
б) В ледяной уксусной кислоте:
2CH
3
COOH + CaH
2
→ (CH
3
COO)
2
Ca + 2H
2
в) В жидком аммиаке:
1. 4HCl + Mg(NH
2
)
2
→ MgCl
2
+ 2NH
4
Cl
2. NH
4
Cl + LiAlH
4
→ AlCl
3
+ LiCl + 4NH
3
+ 4H
2
3. NH
3
+ NaH → NaNH
2
+ H
2
г) В серной кислоте:
1. H
n
F
n
+ H
2
SO
4
↔ HSO
3
F + HOH + H
(n-1)
F
(n-1)
кислота основание
H
2
SO
4
+ HOH ↔ H
3
O
+
+ HSO
4
−
кислота основание
Просуммируем эти реакции:
2 H
2
SO
4
+ H
n
F
n
→ HSO
3
F + H
3
O
+
+ HSO
4
−
+ H
(n-1)
F
(n-1)
2. NO
2
OH + HClO
4
→ NO
2
+
+ ClO
4
−
+ H
2
O
д) В среде этилового спирта:
MgCl
2
+ 2C
2
H
5
ONa → Mg(C
2
H
5
O)
2
+ 2NaCl
е) В среде ацетона:
2HClO
4
+ MgCl
2
→ 2HCl + Mg(ClO
4
)
2
Хотя ПЭГ-концепция отличается от известных теорий кислот и
оснований, но она не противоречит основным их положениям. Для ре-
шения практических задач стало важно то, что на основании ПЭГ ус-
тановлена закономерность изменения кислотно-основных свойств в
Таблица 2.3 в таком сильно протофильном растворителе, как жидкий аммиак. В
Протонное сродство протогенном же растворителе (HnFn) рассматриваемая кислота HCl не
Носители Носители kДж/ Носители Носители kДж/ проявляет кислотных свойств, являясь основанием, так как Cl− - ионы
электро- протонов моль электро- протонов моль проявляют в среде жидкого фторида водорода оснòвные свойства.
нов нов Следовательно, не все катионы (включая и ионы водорода) и не
C2H4 C2H5 720 C6H5COO− C6H5COOH 1444 все анионы (включая гидроксид-ионы) всегда проявляют в одинаковой
H2O H3O+ 773 HCOO− HCOOH 1453 мере, независимо от среды, кислотные или основные свойства.
NH3 NH4 +
890 CN− HCN 1457 Основные процессы кислотно-основного взаимодействия можно
ClO4− HClO4 1193 F− HF 1520 представить на примере следующих реакций.
a) Вода в реакциях с оксидами, гидридами, амидами, алкоксида-
HSO4− H2SO4 1239 OH− H2O 1604
ми и другими сильными основаниями нивелирует их силу, проявляя
I− HI 1285 NH2− NH3 1754
свойства кислоты:
Br− HBr 1319 SO42− HSO4− 1803 HOH + : B− → B : H + OH−
NO3− HNO3 1340 CO32− HCO3− 2085 кислота основание
Cl− HCl 1361 S2− HS− 2265 В реакциях с сильными кислотами вода нивелирует их силу,
HS− H2S 1436 O2− OH− 2575 проявляя при этом свойства основания:
CH3COO− CH3COOH 1436 H− H+ 2575 PA + nH2O → P+сол + : A−
кислота основание
Концепция ПЭГ, в отличие от рассмотренных ранее теорий, к где P – это: H+, NH4+, Men+, H2M+ и другие носители протонов.
кислотам, например, относит соединения, не обязательно содержащие б) В ледяной уксусной кислоте:
атом водорода: кислотно-основное взаимодействие может протекать не 2CH3COOH + CaH2 → (CH3COO)2Ca + 2H2
только между водородсодержащими соединениями, но и между апро- в) В жидком аммиаке:
тонными кислотами и основаниями, являющимися носителями прото- 1. 4HCl + Mg(NH2)2 → MgCl2 + 2NH4Cl
нов и электронов. При этом одно и то же вещество при определенных 2. NH4Cl + LiAlH4 → AlCl3 + LiCl + 4NH3 + 4H2
условиях может вести себя в одних случаях как кислота, в других же 3. NH3 + NaH → NaNH2 + H2
случаях – как основание. г) В серной кислоте:
Как отмечалось выше, в различных растворителях по-разному 1. HnFn + H2SO4 ↔ HSO3F + HOH + H(n-1)F(n-1)
ведут себя не только электролиты, но и образующие их ионы, проявляя кислота основание
неодинаковые по силе кислотные или оснòвные свойства: H2SO4 + HOH ↔ H3O+ + HSO4−
HCl + NH3 (в жидком аммиаке) → NH4+ + Cl− кислота основание
кислота основание Просуммируем эти реакции:
HCl + HnFn (в жидком фтороводороде) → H2Cl+ + H (n-1)Fn− 2 H2SO4 + HnFn → HSO3F + H3O+ + HSO4− + H(n-1)F(n-1)
основание 2. NO2OH + HClO4 → NO2+ + ClO4− + H2O
HnFn + HClO4(в жидком фтороводороде) → H (n+1)Fn+ + ClO4− д) В среде этилового спирта:
осно- кислота MgCl2 + 2C2H5ONa → Mg(C2H5O)2 + 2NaCl
вание е) В среде ацетона:
При растворении HCl в амфипротном растворителе (например, 2HClO4 + MgCl2 → 2HCl + Mg(ClO4)2
вода) ионы водорода проявляют кислотные свойства, Cl− - ионы прояв- Хотя ПЭГ-концепция отличается от известных теорий кислот и
ляют слабоосновные свойства. В протофильном растворителе (жидкий оснований, но она не противоречит основным их положениям. Для ре-
аммиак) та же кислота HCl проявляет более сильные кислотные свой- шения практических задач стало важно то, что на основании ПЭГ ус-
ства, но Cl− - ионы практически не проявляют себя как основания даже тановлена закономерность изменения кислотно-основных свойств в
89 90
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- …
- следующая ›
- последняя »
