ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Что такое кислоты и основания из "Не только в воде" Автор отнюдь не собирается пересказывать общеизвестные истины, приведенные в учебниках и пособиях, где утверждается, что кислотами называют вещества, которые при растворении в воде отщепляют катионы водорода, а основания — это вещества, которые при растворении в воде отщепляют анионы гидроксила. Это определение фундаментальных химических понятий кислота и основание несомненно, и справедливость его подтверждается всем опытом химии, в прочности которого сомневаться не приходится. Хотя... В науке, истинной науке, сомневаться необходимо, иначе наука превращается в веру. И поэтому представим себе химика, получившего в результате некоторых манипуляций какую-то бесцветную жидкость с довольно высокой плотностью. Проведя кропотливые исследования, химик устанавливает следующее а) жидкость на воздухе сильно дымит, выделяя пары едкого кислого запаха б) при вливании в воду происходит сильнейшее разогревание в) образовавшийся при ътом раствор имеет сильнокислую реакцию (окрашивает лакмус в красный цвет) г) сама жидкость реагирует со щелочами почти взрывообразно, продукт взаимодействия представляет собою кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде д) с сильными кислотами жидкость не реагирует, но слабые кислоты из солей вытесняет (например, из уксуснокислого аммония вытесняет уксусную кислоту). [c.4] Ознакомившись еще только с пунктами а , б , и в , читатель уже уверился, что речь, безусловно, идет о какой-то сильной кислоте. Пункты же г и д только укрепили эту убежденность. Итак, исследуемая жидкость — кислота. [c.4] И все же речь идет о четыреххлористом олове Sn U — соединении, которое, как нетрудно заметить, никак не подходит под приведенное выше определение понятия кислота . Не подходит хотя бы потому, что не содержит в своем составе водород и, стало быть, отщеплять катион Н+ никак не может. [c.4] полдесятка различных признаков единодушно свидетельствует о том, что Sn U — кислота, а определение, строгое и верное определение этого понятия, приведенное в апробированных учебниках, с этим согласиться не может. [c.4] В том-то и дело, что очевидно. Очевидно, потому что многие понятия, которыми мы пользуемся в химии, в явной, а чаще в неявной форме, предполагают, что они относятся к водным растворам. Поэтому вы были правы, привычно решив, что речь идет о растворах, хотя NaOH — это кристаллическое вещество, а НС1 — и вовсе газ. [c.5] Логика рассуждений читателя была тем более безупречной, что известные ему и приведенные выше определения подчеркивают понятия кислота и основание относят, во-первых, к раствору и, во-вторых, к раствору именно водному. [c.5] Здесь и далее S — символ растворителя. [c.6] кислота потому и выступает в роли кислоты, что произошло химическое взаимодействие ее с растворителем, т. е. взаимодействие, в результате которого и появилась визитная карточка кислоты — ионы HS . Теперь понятно, почему сухая смесь лимонной кислоты и соды может храниться без изменений сколь-угодно долго и почему взаимодействие между ними начинается в тот миг, когда появляется растворитель. [c.6] Заметить сходство этих четырех реакций труда не составляет во всех случаях образуется один и тот же продукт — сернокислый натрий. Но если первую из реакций, безусловно, относят к классу кислотно-основных (реакций нейтрализации), то справедливо ли остальным трем отказывать в принадлежности к этому типу Ведь в последней из этих реакций вода не присутствует ни в явной, ни в скрытой формах. И несмотря на это имеются все основания назвать SO3 кислотой, а NaaO — основанием, хотя бы потому, что при взаимодействии этих соединений образовалась СОЛ ь — необходимый продукт кислотно-основного взаимодействия. [c.7] подобная терминология не противоречит духу химии. Но она не расходится и с ее буквой. Ведь мы часто называем СОг- углекислотой, а оксиды щелочноземельных металлов (например, СаО) — щелочами, что отражает в известной степени ситуацию примерно полуторавековой давности, когда химики не проводили сколь-нибудь резкой границы между оксидами и отвечающими им щелочами либо кислотами. [c.7] Сочетания для традиционной химии и впрямь неожиданные. Но логичные. [c.8] Заметим прежде всего, что все системы классификации ввел человек для своего удобства. Каждое явление, каждый предмет характеризуются бесконечным набором признаков, свойств. Для классифицирования же выбирают лишь ограниченное число признаков. Классификация, согласно которой предметы подразделяют на сладкие, кислые и горькие, никак не противоречит да и не стыкуется с классификацией, которая предусматривает деление тех же предметов на красные, оранжевые и т. д. Поэтому различные системы классификации не должны противопоставляться друг другу. [c.8] Если в качестве признака основания выбрать обязательное наличие отщепляющегося иона ОН (классическая теория), то, разумеется, называть в рамках этой теории КС1 основанием означало бы навлечь на себя справедливый гнев собеседника, находящегося в плену образов теории Аррениуса. Но коль-скоро вы рассматриваете взаимодействие в отсутствие воды, да и любого растворителя и, следовательно, можете обратиться к теории Вернера, согласно которой любое вещество, взаимодействующее с ангидрокислотой, есть основание, то причисление КС1 к этому типу химических соединений выглядит более чем естественным. [c.8] Но главное в теории Ганча — это положение об амфитерности как общем свойстве химических соединений, кислотно-основная функция которых зависит от вступающего с ним во взаимодействие партнера, т. е. от растворителя. [c.9] Самый привычный амфотерный агент — это, конечно, вода, которая по отношению, например, к НС1 выступает в роли основания Н20-НС1 = Нз0+- I , но зато по отношению к обладающему основными свойствами пиридину 5H5N (будем далее обозначать это соединение символом Ру) проявляет свойства кислоты Н20-Ру = НРу+-0Н-. [c.9] Как видим, ионы в растворе появились при распаде продукта кислотно-основного взаимодействия ацетата гидроксония, образовавшегося при взаимодействии кислоты СН3СООН с. основанием Н2О. [c.9] Вернуться к основной статье