ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Способы графического изображения протолитпческпх равновесий из "Теоретические основы аналитической химии 1980" Как видно, значение константы /(д зависит как от кислотных свойств растворенного протолита (Ка ), так и от основных свойств растворителя (К в, hsoIv). Поэтому один и тот же протолит оказывается тем более сильной кислотой, чем более сильными основными свойствами обладает растворитель. [c.49] Следовательно, значение /(в зависит как от основных (протоноакцепторных) свойств растворенного протолита, так и от кислотных (протонодонорных) свойств растворителя. Чем сильнее выражены кислотные свойства растворителя, тем более сильным основанием оказывается данный протолит. [c.49] Определенную роль играет также диэлектрическая проницаемость растворителя е. При низкой проницаемости ионы, образующиеся согласно (4.16) и (4.18), могут ассоциироваться. Тогда в растворе в значительных количествах присутствуют совокупности противоэаряжснных иопов. Такие совокупности называют ионными ассоциатами ионными парами). Они возникают только вследствие электростатического притяжения и этим отличаются от молекул. За счет образования ионных ассоциатов, например, можно в основном объяснить уменьшение силы уксусной кислоты в этаноле (е = 24,2 рКа=Ю,3) по сравнению с силой этого протолита в воде (ё = 78,5 рКд =4,8). В случае воды диэлектрическая постоянная настолько велика, что с образованием ионных ассоциатов в водных растворах можно не считаться. [c.49] Это позволяет силу кислоты или основания в амфипротонном растворителе однозначно оценить с помощью одной из этих констант. На практике для этой цели обычно пользуются константой кислоты /Са и называют ее константой протолитической пары. [c.50] В табл. 3 приведены численные значения рКа и р/Св для некоторых протолитических пар в водных растворах, в табл. 4 — в эта-нольных растворах и в табл. 5 — в растворах в безводной уксусной кислоте. [c.50] Из табл. 3 видно, что принципиального различия между молекулярными и катионными (анионными) кислотами нет. То же самое характерно и для оснований. [c.50] Сопоставление данных табл. 3, 4 и 5 показывает, как сильно могут изменяться кислотно-основные свойства протолитов при изменении амфипротонных растворителей. [c.50] Сила кислоты и основания одной и той же протолитической пары в соответствии с уравнением (4.20) взаимосвязана. Чем сильнее кислота, тем слабее сопряженное с ней основание, и наоборот. Если для оценки силы протолитов пользоваться значениями р а , можно сказать, что с увеличением этих значений уменьшается сила кислот и увеличивается сила оснований. [c.50] Аналогичные рассуждения мол но отнести и к сильным основа-пиям. При растворении их сила сводится к силе ионов лиата, которые представляют собой самые сильные основания в данном амфипротонном растворителе. [c.53] Следовательно, в водных растворах самая сильная кислота — ионы гидроксония и самое сильное основание — ионы гидроксила. [c.53] Подразделение на сильные н слабые иротолиты, конечно, условно. Однако оно весьма полезно при решении ряда вопросов, в том числе при выводе формул для вычисления pH растворов кислот и оснований, при котором допускаются определенные приближения. В связи с этим в дальнейшем целесообразнее пользоваться концентрациями ионов вместо активностей. [c.53] Пример 3. Для миллимолярного раствора соляной кислоты Са = 10 моль/л, тогда рН= —lg 10-3 = 3. [c.53] Пример 4. Требуется вычислить pH сантимолярного раствора гидроксида натрия. Гидратированные ионы натрия представляют собой очень слабую катионную кислоту (см. табл. 3) и практически на pH раствора не влияют. Последний зависит от присутствующего сильного основания — ионов гидроксила pH = рКц,о + 12 = 14 + 1е 10-2 12. [c.54] С помощью выведенных формул можно проследить за изменением pH раствора в зависимости от количества (концентрации ii.lv) растворенных протолитов. Для водных растворов эта зависимость графически изображена на рис. 4. В полулогарифмической системе координат получают кривую, которая показывает, что самые значительные изменения pH раствора вызывают первые порции сильных протолитов. в логарифмической системе координат изменения pH раствора изображаются двумя прямыми, имеющими наклон - - 1 и —1. [c.54] Следовательно, pH раствора зависит как от кислотно-основных свойств растворителя и растворенного протолита (р/Сл ), так и от концентрации последнего (сд). В частном случае, когда Сд= = 1 моль/л, рН = 1/2 р7Сд =. [c.55] Как видно, pH раствора зависит как от природы растворителя (рК =нзо1у, рЛ а ), так и от природы (р/Сл ) и концентрации (св) растворенного протолита. [c.56] Если условия (4.25) и (4.26) выполнены, pH раствора можно вычислять с помощью формул (4.23) и (4.24). [c.58] Вернуться к основной статье