Химические методы анализа - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

91
зависимости от положения химических элементов в Периодической
системе, от степени окисления элементов, ионных радиусов, а также от
физико-химических свойств растворителей. Так, установлено, что нит-
раты, хлориды, иодиды, перхлораты бериллия, магния, кальция, строн-
ция, бария и ряд других соединений проявляют в среде органических
растворителей различные по силе кислотно-основные свойства, что
позволило разработать методы дифференцированного определения
многокомпонентных смесей методом потенциометрического титрова-
ния.
II.10.4. Основные отличия концепции ПЭГ Крешкова
от других теорий кислот и оснований
1. В отличие от концепции Аррениуса ПЭГ объясняет реакции
кислотно-основного взаимодействия в неводных растворах, которые
характеризуются тем, что в них не существуют равновесия между ио-
нами водорода и гидроксид-ионами в классическом понимании.
2. Пожалуй, впервые показано, что электроны или носители
электронов проявляют свойства оснований, а не вещества, отдающие
электроны (по Усановичу). Причем отмечено, что самым сильным ос-
нованием являются гидрид-ионыантиподы протонов. Также показа-
но, что свойства кислот проявляют протоны, не только свободные, а и
связанные, т.е. антиподы электронов, или носители протонов, из кото-
рых самой сильной кислотой в данном растворителе являются ионы
лиония, т.е. сольватированные ионы водородаантиподы ионов лиата.
3. Вещества проявляют кислотно-основные свойства не только в
среде того или иного растворителя, а также в отсутствие растворителя.
4. В данной концепции в отличие от теории Бренстеда охаракте-
ризованы кислоты, не содержащие в своем составе водорода. Это не
противоречит воззрениям Льюиса и Усановича.
5. Согласно Бренстеду реакции между кислотой и основанием сопро-
вождаются образованием новой кислоты и нового основания, а по Уса-
новичуобразованием соли или молекулы растворителя. По ПЭГ-
концепции среда определяет кислотно-основное поведение вещества и
не всегда при взаимодействии кислот и оснований образуются новые
кислота или основание, соль или молекула растворителя. При кислот-
но-основном взаимодействии нередко наблюдается образование газов,
малорастворимых осадков, очень слабых электролитов, устойчивых
сложных или комплексных ионов, ионных пар или ионных тройников
или еще более сложных ассоциатов.
92
Примеры:
а) в среде диэтилового эфира
Ba(OH)
2
+ H
2
SO
4
BaSO
4
+ 2H
2
O
основание кислота
Образующийся осадок нерастворим в диэтиловом эфире, а вода пред-
ставляет собой очень слабый электролит, поэтому оба продукта реак-
ции выходят из сферы реакции не проявляя кислотно-основных
свойств.
б) при повышенной температуре
КН + КОН K
2
O + H
2
основание кислота
в) взаимодействие между ацетиленом и гидридом калия
CH CH + KH CH CK + H
2
6. Реакции кислотно-основного взаимодействия по ПЭГ-
концепции (в отличие от теории Бренстеда, в которой этот процесс
заключается в переходе протонов от кислоты к основанию) сопровож-
даются рядом сложных превращений (комплексообразованием, иони-
зацией, сольватацией, диссоциацией, ассоциацией), завершающихся
соединением протонов или носителей протонов с генерируемыми элек-
тронами или носителями электронов, при этом образование соли и мо-
лекул растворителя не обязательно.
7. Усанович констатировал, что переход электронов от одного
вещества (восстановителя) к другому веществу (окислителю) можно
квалифицировать как кислотно-основное взаимодействие. Теория ПЭГ
относит такой процесс к ред-окс реакциям.
8. Химическое соединение в зависимости от свойств раствори-
теля, в котором оно растворено, согласно ПЭГ может проявлять и ки-
слотные, и основные свойства. Так, дигидрофосфат натрия в среде во-
ды проявляет кислотные свойства, а в безводной серной кислоте ведет
себя как основание.
9. Катионы, в отличие от гипотезы Усановича, не всегда прояв-
ляют кислотные свойства, и не все анионы ведут себя как основания.
Кроме того, ПЭГ-теория не согласна с установками Шатенштейна и
Измайлова о том, что любое вещество, содержащее водород, в опреде-
ленных условиях может проявлять кислотные свойства.
10. Отличие от электронной теории обобщенных кислот и осно-
ваний Льюиса заключается в том, что согласно ПЭГ-теории кислоты
нейтрализуются носителями электронов или электронами (может быть,
в некоторых случаях и за счет обобществления свободных пар элек-
тронов льюисовых оснований), а основания нейтрализуются протонами
или носителями протонов, проявляющими акцепторный характер по
зависимости от положения химических элементов в Периодической                 Примеры:
системе, от степени окисления элементов, ионных радиусов, а также от          а) в среде диэтилового эфира
физико-химических свойств растворителей. Так, установлено, что нит-                     Ba(OH)2 + H2SO4 → ↓BaSO4 + 2H2O
раты, хлориды, иодиды, перхлораты бериллия, магния, кальция, строн-                  основание   кислота
ция, бария и ряд других соединений проявляют в среде органических       Образующийся осадок нерастворим в диэтиловом эфире, а вода пред-
растворителей различные по силе кислотно-основные свойства, что         ставляет собой очень слабый электролит, поэтому оба продукта реак-
позволило разработать методы дифференцированного определения            ции выходят из сферы реакции не проявляя кислотно-основных
многокомпонентных смесей методом потенциометрического титрова-          свойств.
ния.                                                                          б) при повышенной температуре
                                                                                            КН + КОН → K2O + H2↑
       II.10.4. Основные отличия концепции ПЭГ Крешкова                                  основание кислота
                 от других теорий кислот и оснований                           в) взаимодействие между ацетиленом и гидридом калия
                                                                                         CH ≡ CH + KH → CH ≡ CK + H2↑
       1. В отличие от концепции Аррениуса ПЭГ объясняет реакции               6. Реакции кислотно-основного взаимодействия по ПЭГ-
кислотно-основного взаимодействия в неводных растворах, которые         концепции (в отличие от теории Бренстеда, в которой этот процесс
характеризуются тем, что в них не существуют равновесия между ио-       заключается в переходе протонов от кислоты к основанию) сопровож-
нами водорода и гидроксид-ионами в классическом понимании.              даются рядом сложных превращений (комплексообразованием, иони-
       2. Пожалуй, впервые показано, что электроны или носители         зацией, сольватацией, диссоциацией, ассоциацией), завершающихся
электронов проявляют свойства оснований, а не вещества, отдающие        соединением протонов или носителей протонов с генерируемыми элек-
электроны (по Усановичу). Причем отмечено, что самым сильным ос-        тронами или носителями электронов, при этом образование соли и мо-
нованием являются гидрид-ионы – антиподы протонов. Также показа-        лекул растворителя не обязательно.
но, что свойства кислот проявляют протоны, не только свободные, а и            7. Усанович констатировал, что переход электронов от одного
связанные, т.е. антиподы электронов, или носители протонов, из кото-    вещества (восстановителя) к другому веществу (окислителю) можно
рых самой сильной кислотой в данном растворителе являются ионы          квалифицировать как кислотно-основное взаимодействие. Теория ПЭГ
лиония, т.е. сольватированные ионы водорода – антиподы ионов лиата.     относит такой процесс к ред-окс реакциям.
       3. Вещества проявляют кислотно-основные свойства не только в            8. Химическое соединение в зависимости от свойств раствори-
среде того или иного растворителя, а также в отсутствие растворителя.   теля, в котором оно растворено, согласно ПЭГ может проявлять и ки-
       4. В данной концепции в отличие от теории Бренстеда охаракте-    слотные, и основные свойства. Так, дигидрофосфат натрия в среде во-
ризованы кислоты, не содержащие в своем составе водорода. Это не        ды проявляет кислотные свойства, а в безводной серной кислоте ведет
противоречит воззрениям Льюиса и Усановича.                             себя как основание.
5. Согласно Бренстеду реакции между кислотой и основанием сопро-               9. Катионы, в отличие от гипотезы Усановича, не всегда прояв-
вождаются образованием новой кислоты и нового основания, а по Уса-      ляют кислотные свойства, и не все анионы ведут себя как основания.
новичу – образованием соли или молекулы растворителя. По ПЭГ-           Кроме того, ПЭГ-теория не согласна с установками Шатенштейна и
концепции среда определяет кислотно-основное поведение вещества и       Измайлова о том, что любое вещество, содержащее водород, в опреде-
не всегда при взаимодействии кислот и оснований образуются новые        ленных условиях может проявлять кислотные свойства.
кислота или основание, соль или молекула растворителя. При кислот-             10. Отличие от электронной теории обобщенных кислот и осно-
но-основном взаимодействии нередко наблюдается образование газов,       ваний Льюиса заключается в том, что согласно ПЭГ-теории кислоты
малорастворимых осадков, очень слабых электролитов, устойчивых          нейтрализуются носителями электронов или электронами (может быть,
сложных или комплексных ионов, ионных пар или ионных тройников          в некоторых случаях и за счет обобществления свободных пар элек-
или еще более сложных ассоциатов.                                       тронов льюисовых оснований), а основания нейтрализуются протонами
                                                                        или носителями протонов, проявляющими акцепторный характер по


                                 91                                                                        92