Жидкая фаза почв. Трофимов С.Я - 34 стр.

UptoLike

Рубрика: 

36
ароматический радикал) и спиртовых (енольных) (R-CH=CR-OHR-CH=CR-O
-
+H
+
) групп.
Фульвокислоты традиционно относят к слабым кислотам, значения рК
а
>5 (до 14). Однако
некоторые авторы приводят и более низкие значения рК
а
о 2,6). Степень их диссоциации
зависит от рН, то есть различные функциональные группы проявляют кислотные свойства
только при рН>pK
a
. Часть функциональных групп фульвокислот проявляет основные свойства,
приобретая положительный заряд за счет связывания протонов: это амино- (RNH
2
0
+H
+
R-
NH
3
+
), амидо- (R-CO-NH
2
0
+H
+
R-CO-NH
3
+
) и имино- (R-CH=NH
0
+H
+
R-CH=NH
2
+
) группы, а
также азот ароматических структур (ArN
0
+H
+
ArN-H
+
). Значения рК
b
характеризуют данные
группы как слабоосновные.
Органические кислоты, как специфические, так и неспецифические, и угольная кислота
являются важнейшими источниками кислотности почвенных растворов.
То обстоятельство, что подавляющее большинство кислот, присутствующих в
почвенном растворе, относится к слабым кислотам, следовательно, то, что их анионы могут
присутствовать в нескольких различных ионных формах, следует учитывать при прогнозе
возможностей протекания различных реакций. Так, концентрация органических лигандов,
способных связывать в комплексы ионы тяжелых металлов, снижая тем самым их токсичность
для биоты, зависит от рН. В более кислой среде равновесие реакции диссоциации кислоты
сдвинуто в сторону исходного вещества, в результате чего концентрация протонированной
формы будет преобладающей, а количество потенциальных ионов-лигандов снизится.
Реакция протонирования анионов слабых кислот относится к числу важнейших
конкурирующих реакций (см. раздел 3.2.), протекающих в почвенных растворах и является
одним из механизмов, обеспечивающих буферность почв к кислоте.
При протонировании аниона слабой кислоты В
-
протекает реакция В
-
+ Н
+
= НВ,
обратная величина константы равновесия которой соответствует константе диссоциации
кислоты НВ:
HB
C
B
C
H
C
a
KK1
/
(15)
Общая концентрация частиц, в состав которых входит анион В
-
равна:
С(В)
В
-
+ С
НВ
(16)
Поскольку
- мольная доля данной ионной формы, следовательно, используя уравнение 9a, и
выражая концентрацию С(В) из уравнения (16), а концентрацию кислоты НВ из уравнения (15),
получим:
H
C
a
K
a
K
HB
C
B
C
B
C
B
C
B
C
B
(17)
а для многоосновной кислоты:
ароматический радикал) и спиртовых (енольных) (R-CH=CR-OH→ R-CH=CR-O-+H+) групп.
Фульвокислоты традиционно относят к слабым кислотам, значения рКа>5 (до 14). Однако
некоторые авторы приводят и более низкие значения рКа (до 2,6). Степень их диссоциации
зависит от рН, то есть различные функциональные группы проявляют кислотные свойства
только при рН>pKa. Часть функциональных групп фульвокислот проявляет основные свойства,
приобретая положительный заряд за счет связывания протонов: это амино- (RNH20+H+→R-
NH3+), амидо- (R-CO-NH20+H+→R-CO-NH3+) и имино- (R-CH=NH0+H+→R-CH=NH2+) группы, а
также азот ароматических структур (ArN0+H+→ArN-H+). Значения рКb характеризуют данные
группы как слабоосновные.
      Органические кислоты, как специфические, так и неспецифические, и угольная кислота
являются важнейшими источниками кислотности почвенных растворов.
       То обстоятельство, что подавляющее большинство кислот, присутствующих в
почвенном растворе, относится к слабым кислотам, следовательно, то, что их анионы могут
присутствовать в нескольких различных ионных формах, следует учитывать при прогнозе
возможностей протекания различных реакций. Так, концентрация органических лигандов,
способных связывать в комплексы ионы тяжелых металлов, снижая тем самым их токсичность
для биоты, зависит от рН. В более кислой среде равновесие реакции диссоциации кислоты
сдвинуто в сторону исходного вещества, в результате чего концентрация протонированной
формы будет преобладающей, а количество потенциальных ионов-лигандов снизится.
      Реакция протонирования анионов слабых кислот относится к числу важнейших
конкурирующих реакций (см. раздел 3.2.), протекающих в почвенных растворах и является
одним из механизмов, обеспечивающих буферность почв к кислоте.
      При протонировании аниона слабой кислоты В-        протекает реакция В- + Н+= НВ,
обратная величина константы равновесия которой соответствует константе диссоциации
кислоты НВ:
                                       C       C
                        1/ K  K a        H  B             (15)
                                            C HB

Общая концентрация частиц, в состав которых входит анион В- равна:
                        С(В)=СВ- + СНВ                        (16)
Поскольку  - мольная доля данной ионной формы, следовательно, используя уравнение 9a, и
выражая концентрацию С(В) из уравнения (16), а концентрацию кислоты НВ из уравнения (15),
получим:
                          C      C          Ka
                        B      B                                (17)
                      B    CB  C  C      Ka  C 
                                B     HB         H
а для многоосновной кислоты:


                                                    36