Бренстед кислоты, кислотность

Кислотно-основные свойства катализаторов. Сведения о кислотности часто необходимы при оценке свойств катализаторов. Активность и селективность катализаторов в реакциях крекинга органических соединений, изомеризации, полимеризации, дегидратации и других находятся в непосредственной связи с их кислотными свойствами. В настоящее время общепризнанным является принцип родственности механизмов гомогенного и гетерогенного кислотного катализа. Поэтому, по аналогии с гомогенным катализом, в гетерогенном катализе используются такие понятия, как кислота Бренстеда , кислота Льюиса и, соответственно, бренстедовские и льюисовские кислотные центры. Однако вопросы структуры кислотных точек на поверхности катализаторов, возможность перехода одного типа кислотных центров в другой, а также их влияние на поведение катализатора в процессе все еще остаются дискуссионными. [c.381]

Согласно Дж. Бренстеду, кислота —вещество, способное отдавать протон, например НС1, Н3О+, СН3СООН, NHI Н2О, ROH и др. Под основанием понимается вещество, способное принимать протон, например ОН", NH3, HjO, СН3СОО", R0" и др. В зависимости от типа кислоты или основания все реакции кислотно-основного катализа условно разбиваются на четыре группы 1) специфический кислотный катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые только ионами водорода (ионами гидроксония или ионами лиония) 2) специфический основной катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые только ионами ОН" 3) общий кислотный катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые любой кислотой 4) общий основной катализ. Сюда относятся реакции, катализируемые любым основанием. Если катализируемая кислотой или основанием реакция протекает при наличии в растворе различных веществ, обладающих кислыми или основными свойствами, то общая скорость процесса равна сумме скоростей реакций, катализируемых каждым из присутствующих катализаторов. Если скорости реакций описываются урав- [c.623]

По Бренстеду, кислоты — это частицы, способны отщеплять протоны, а основания — частицы, способные их присоединять. Протон может выделяться только в том случае, если в системе есть основание, способное этот протон присоединять. Кислотно-основное взаимодействие поэтому представляет собой двойное протолитическое равновесие, в котором принимают участие две пары сопряженных кислот и оснований. Например, диссоциация уксусной кислоты описывается следующим уравнением [c.88]

Протонная теория приписывает кислотные свойства таким частицам, как NHj, а основные свойства—частицам NOJ и С1" это показывает, как сильно различаются определения Бренстеда — Лаури и Аррениуса. По Бренстеду—Лаури кислотно-основные свойства приписываются любым частицам (молекулам, ионам), так что и кислоты, и основания могут быть нейтральными (HNO3. НС1. ЫНз) и заряженными (HSO , ЫН . N0 . SO ), [c.200]

По Бренстеду кислоты — это соединения, способные к отдаче протона, а основания — соединения, способные принимать протон (бренстедовская кислотность и основность) [c.94]

По Бренстеду, кислота — вещество, способное отдавать протон H I, NHJ, HjO), а основание — вещество, способное присоединять протон (ОН , NH.,, RO ). Кис.пота АН и основание В связаны кислотно-основным равновесием [c.225]

Кроме того, катализ может осуществляться веществами — донорами или акцепторами протонов (кислоты и основания Бренстеда). Такой кислотно-основной катализ называется общим. [c.346]

Константа а рассматривается как мора чувствительности реакции (катализа) к кислотности (или основности) катализатора. С точки зрения изменения свободной энергии мон но сказать, что а есть мера той доли изменения свободной энергии ионизации, которое происходит при образовании активированного комплекса. Соотношение Бренстеда нельзя использовать в виде уравнения (XVI.3.1). Б величины Ацл и К а должны быть внесены поправки, которые возникают из-за изменений симметрии и не влияют на внутренние химические и.шенения, происходящие в системе. Поскольку К я к выражены в моль/л, можно ожидать, что двухосповпые кислоты, н которых две карбоксильные группы удалены друг от друга на значительное расстояние, будут в 2 раза более эффективными (на 1 моль), чем одноосновные кислоты, такие, как уксусная кислота. Наоборот, сравнив каталитическую активность оснований, можно прийти к выводу, что формиат-ион H O в 2 раза эффективнее в реакцип присоединения протона, чем этокси-ион С2Н5О, так как первый может присоединять Н к любому из двух ато- [c.485]

Таким образом, если лимитирующая стадия — превращение катиона в продукты, то как при катализе кислотами Бренстеда, так и при катализе одной сильной кислотой, кислотный катализ является специфическим. [c.761]

В основу современных теорий кислот и оснований положены представления Бренстеда и Льюиса. По протонной теории кислот и оснований Бренстеда, кислота является донором протона, а основание — акцептором протона. Сила кислоты НА определяется константой кислотности, соответствующей равновесию НА Н + А. - [c.158]

Здесь следует напомнить, что еще в 1923 г. понятие кислоты было расширено Бренстедом и независимо от него Лаури к кислотам стали относить вещества, способные отдавать протон, а к основаниям — вещества, обладающие способностью принимать протон. Однако Льюис под кислотой подразумевал вещество, способное принимать электрон, а под основанием — вещество, способное отдавать электрон. В этой книге любой центр на поверхности катализатора, который отдает протон, по терминологии Бренстеда называется кислотным такие центры не могут существовать на полностью дегидратированной поверхности. В то же время кислотный центр, по определению Льюиса, способен принимать электроны от молекул или ионов, т. е. от адсорбированного при каталитической реакции вещества. [c.304]

Бренстедовская одноэлементная теория кислот и оснований оказалась полезной для понимания кислотно-основного поведения в амфотерных средах. Она позволила объяснить влияние растворителя на степень взаимодействия между данной кислотой и данным основанием. Бренстед рассматривает кислотность как проявление доступности протона или его тенденцию отрываться. В термодинамическом смысле это означает, что кислотность определяется активностью протонов. Следовательно, можно представлять бренстедовскую кислотность либо как свободную энергию протона, либо как потенциал протона. Несмотря на то что возможность определения активностей протонов не была доказана, все же эта концепция включает много полезных аспектов. [c.315]

Влияние заместителей на основность оксониевых оснований X—О—X должно быть таким же, как и влияние на аммониевые основания. Однако р связи с тем, что протонирование большинства оксониевых оснований в достаточно разбавленных водных растворах кислот, по-видимому, не соответствует схеме Бренстеда для кислотно-основного взаимодействия, эта проблема требует особого рассмотрения. [c.258]

В отличие от теории Бренстеда реакции кислотно-основного взаимодействия, по ПЭГ, не заключаются в простом переходе протонов от кислоты к основанию. Реагирующие вещества претерпевают ряд сложных превращений (ассоциацию, сольватацию, комплексообразование, ионизацию, диссоциацию), завершаю- [c.161]

Наконец, вопрос о точке нулевого заряда был детально изучен для белков, так как в чистых водных растворах заряд белковых молекул определяется только поглощением ионов Н или ОН , что легко может быть измерено при помощи водородного или стеклянного электрода. Для белков поглощение ионов Н и ОН непосредственно сопоставимо с константами диссоциации ионогенных групп— кислотной (Ка) и ОСНОВНОЙ (Кь)- АМИНОКИСЛОТЫ и белки в водных растворах находятся преимущественно в форме диполярных ионов (иначе называемых цвиттер-ионами) NHa — R—СОО . Определяя, по Бренстеду, кислоты как любые вещества, способные отдавать протоны (ионы Н ), а основания как вещества, способные присоединять протоны, можно рассматривать группы — NHj и —СОО как основные группы, поскольку они являются акцепторами ионов Н , а группы — СООН и — NHJ как кислые группы, поскольку они являются донорами ионов Н . Константы диссоциации ионогенных групп белков можно по.этому определить следующими уравнениями [c.101]

Электрофильные и нуклеофильные реакции можно рассматривать как частный случай обобщенных кислотно-основных реакций, поскольку, согласно Бренстеду, кислоты — доноры протонов, а основания — акцепторы протонов. Кроме тоге, эти реакции можно считать и частным случаем окислительно-восстановительных реакций, так как, согласно Льюису, кислоты это соединения, способные принимать электронные пары, а основания — соединения, способные отдавать электронные пары. По Льюису, трифторид бора надо считать кислотой, поскольку при реакции трифторида бора с триметиламином он принимает пару электронов азота триметил-амина. Таким образом, льюисовские кислоты являются электрофильными реагентами. [c.194]

Общая теория кислот и оснований основана на концепциях Бренстеда и Льюиса. Согласно Бренстеду [19], кислотно-основное взаимодействие может быть описано общим соотнощением (1) [c.257]

При рассмотрении некоторых проблем как теоретического, так и экспериментального характера возникает задача сопоставления кислотности растворов в разных растворителях. Принципиально правильный путь решения этой задачи намечен Бренстедом. Он предлагает сопоставлять активность протона в той или иной среде с его абсолютной активностью, которая должна иметь место, если рассматриваемая кислота находится в вакууме. Это [c.497]

Примерно половину всех каталитических реакций объяснила созданная в 20-х годах Дж. Бренстедом теория кислотно-основного катализа. В развитии этой теории немалые заслуги принадлежат И. А. Измайлову. Согласно данной теории каталитическая активация реагентов происходит в результате кислотно-основного взаимодействия с катализатором. Катализатор и реагент должны представлять пару кислота — основание или основание — кислота. Прн этом переход протона Н+ от кислоты не происходит полностью и образуется водородная связь (гл. I, 19), удерживающая реагент на катализаторе в хемосорбированном состоянии. Связи в молекулах реагентов приобретают резко полярный характер и ослабляются. Теория кислотно-основного катализа согласуется с мультиплетной теорией, которая указывает, до какого энергетического предела должно происходить ослабление связей. [c.149]

Определение и описание кислот и оснований давалось многими химиками, в том числе Бойлем, Лавуазье, Дэви, Берцелиусом, Либихом и Аррениусом. В настоящее время в зависимости от цели исследования принимается одна из двух концепций кислот и оснований, которые были предложены почти одновременно. Это теории Бренстеда — Лоури [1,2] и Льюиса [3]. Согласно определению Бренстеда, кислоты — вещества, проявляющие тенденцию к потере протона, а основания — вещества, проявляющие тенденцию к приобретению протона. Так, цля кислоты НА кислотно-основная по-луреакция выражается схемой [c.39]

В бренстед овских кислотно-основных реакциях основания всегда координируются с протоном. Если же данная молекула или анион координируется с одной из миллионов возможных кислот Льюиса, то эта молекула илн нон уже считаются основанием Льюиса. Таким образом, основность ио Бренстеду можно определить как частный случай основности ио Льюису, в котором основания образуют связь с иротоном. [c.211]

Свободные аминокислоты и входящие в состав белков основные и кислотные остатки являются электролитами. Функционируя в водной среде, они диссоциируют на ионы. Рационально пользоваться следующим определением Бренстеда кислота — молекула, от которой отщепляется протон основание — иолеку-ла, присоединяющая протон. Сам растворитель — вода — выступает как кислота в реакции НаО ОН и как основание в реакции НаО 4-Н+Н3О+ (ион оксония). [c.61]

По Бренстеду кислота — вещество, способное отдать протон, а основание — вещество, способное его присоединять. На поверхности различают бренстедовоную кислотность (наличие протона) и [c.154]

Первая реакция представляет типичное кислотно-основное равновесие с точки зрения Бренстеда. Кислота HJ передает протон осно1вани1Ю Ы(СНз)з. Получается новая катионная кислота Н(СНз)зН" и новое основание J-. Усанович обращает внимание на то, что, хотя вторая реакция вполне подобна первой и приводит к тем же результатам, к той же катионной кислоте Ы(СНз)зН+ и к тому же основанию J , но по Бренстеду во взаимодействии не участвует кислота. Получается явное противоречие. Механизмы реакций подобны, продукты [c.519]

Бренстед и Педерсон [40] предположили, что для данной реакции, катализируемой серией кислот, кислотная каталитическая константа будет связана с константой диссоциации Ка уравнением [c.276]

Для восстановления свойств отработанных масел из них необходимо удалять механические примеси, асфальто-смолистые вещества, органические кислоты, эфиры и другие продукты окисления углеводородов. Поэтому при разработке методов получения оптимальных сорбентов для регенерации масел основное внимание необходимо уДелять сорбентам, обладающим не столько высокими кислотными свойствами (наличие большого 1<оличества сильных бренстедов-ских кислотных центров может, наоборот, ухудшать отбеливающие характеристики сорбентов), сколько развитой переходной пористостью. [c.150]

В случае же столь слабых оксониевых оснований, как нитросоединения, равновесие (б) сдвигается вправо при меньших концентрациях кислоты, чем это происходит для равновесия (а). Поэтому в концентрированных растворах минеральных кислот опять образуется свободное основание и только в очень сильнокислой среде (почти 100%-ная H2SO4, олеум, хлорсульфоновая кислота) реализуется схема Бренстеда для кислотно-основного равновесия [c.262]

Из этого следует, что электроотрицательность электроотрицательной уходящей группы действительно определяется в основном бренстедовской основностью соответствующего нуклеофила электроотрицательность уходящей группы —Y тем больше, чем больше бренстедов-ская кислотность кислоты Y—Н. Это простое правило соблюдается достаточно хорошо. [c.283]

Бренстеда теория кислотно-основного равновесия 583 Бренстедовские кислоты и основания 582, 585 Бриллиантцибалаи 746 Бройля до соотношения 506 Бром, критич. постоянные 866 Броминдиго 243 [c.527]

В этом двойном протолитическом равновесии участвуют две пары взаимодействующих кислот и оснований. Члены каждой кислотно-основной пары называют сопряженными кислотой и основанием. При этом слабой кислоте соответствует сильное основание, и наоборот. Например, слабой уксусной кислоте СН3СООН соответствует довольно сильное основание СН3СОО", которое энергично присоединяет протон. А относительно сильному основанию NH соответствует слабая кислота NH , отдающая свои протоны только сильным основаниям. По теории Бренстеда кислоты и основания называются протолитами. [c.88]

При изучении применимости принципа Бренстеда к кислотно-ос-новному катализу в воде уже давно было замечено, что точки, соответствующие гидроксильному и гидроксониевому ионам, обычно не лежат на прямой, проведенной через точки, соответствующие другим каталитическим частицам, не являющимся производными растворителя. В табл. 76 приведены данные для реакций СН-кислот, катализируемых гидроксильными ионами (медленной стадией всех реакций является отщепление протона). [c.240]

В теории Бренстеда кислотные свойства решительно связываются лишь с протоном, вернее, со способностью соединения, проявляющего функции кислоты, отдавать катион Н+. Вот почему, по Бренстеду, кислотой будет любое соединение, отщепляющее протов. Любое соединение, присоединяющее протон, является основанием. Как видим, теория имеет дело с определениями, краткость которых в полной мере отвечает их кшкретности. [c.18]

Ониевые ионы играют важную роль в неводном титровании молекулы амфотерных растворителей образуют ониевые ионы при протонировании. Примером может служить ацилониевый ион СНзСООН . Азотсодержащие основания также превращаются при присоединении протона в ониевые ионы, например в ион анилиния СвНаКНз. По Бренстеду все эти соединения являются катионными кислотами. Кислотность катионных кислот находится в обратной зависимости от основности сопряженных оснований. Уксусная кислота является очень слабым основанием и значение снзсоон ониевой [c.52]

Первая из этих стадий будет зависеть ст кислотности по Бренстеду кислоты НХ, а вторая — от склонности X к координации с МУп. Отсюда видно, что эффективность кислоты НХ как сильнокислой среды зависит от двух свойств аниона Х , которые по сути своей являются взаимопротивоположными. Этот факт может быть проиллюстрирован термохимическими данными, приведенными на стр. 64 (анион более сильной кислоты НС1 взаимодействует слабее с ВРз, чем анион ОН , образующийся из более слабой кислоты НгО). Дополнительные данные могут быть получены из изучения реакции переноса протона (обмен протонов в ароматических соединениях) в присутствии четыреххлористого олова и ряда карбоновых кислот [1113, 1114]. [c.69]

Современные исследования протолитических реакций бааируптся на расииренных [1-43 взглядах Бренстеда [з1 и Лоури [б] относительно природы кислот и оснований. В наг стоящее вреия общепринято, что кислотно-основное взаимодействие охватывает как полный переход протона от кислоты к основанию, так и образование продукта присоединения между ниии аа счет водородной связи [1-4]. По мнению многих исследователей в водных растворах минеральных кислот кислотно-основное взаииодействие иежду органическими соединениями и средой заключается только лииь в протонизации этих соединений согласно схеиы Бренстеда [5 ] и, Лоури [б], т.е. в полном переходе протона от кислоты к основанию. [c.184]

Молч но ожидать поэтому, что ме ду константой кислотного равновесия Кл, характеризующей силу кислоты , и константой скорости катализируемой ею реакции Ьа должна существовать закономерная связь. Эту связь Бренстед нредстасшл в виде у[)авнения [c.72]

Рассмотрение общего кислотно-основного катализа как реакции передачи водорода , вызванной кислотами и основаниями, включает, естественно, вопрос о связи каталитической сплы кислот с их константой ионизации. Еще раньше было устаповлено, что между этими двумя константами существует определенная связь. Тейлор [33] предложил первое количественное соотношение, в котором кислотпо-каталитическая константа кислоты /iha была пропорциональна K , т. е. корню квадратному из константы ионизации. Предложенное позднее [34] уравнение Бренстеда для общего кислотно-основного катализа широко используется как эмпирическое соотношение [c.484]

Изучая кислотный катализ, мы до сих нор ограничивались рассмотрением протонизующихся (т. е. способных отдавать протон) кислот или кислот Бренстеда. Однако существование кислот Бренстеда, определяемых как доноры протонов, приводит к выводу о существовании оснований Бренстеда, которые могут действовать как акцепторы протонов. Такие основания могут служить акцептором протонов благодаря наличию свободной [c.498]

Льюис [73], ссылаясь на такие основания Бренстеда, утверждает, что должны существовать обобщенные кислоты, а именно такие соединения, которые могут служить акцепторами пары электронов. Это дает возможность говорить о кислотно-основных реакциях в непротонных системах. [c.499]