Определение силы кислот и кислотности растворов

Для количественного определения силы кислот, практическ полностью ионизованных в растворе, Гаммет [13] ввел индикаторную функцию кислотности Яо [c.105]

В теории электролитической диссоциации (Оствальд н Аррениус, 1880—1890 гг.) было показано, что водородсодержащие соединения, обладающие кислотными свойствами, образуют в водном растворе ионы водорода. Применение закона действующих масс к равновесию диссоциации привело к формулировке констант диссоциации в качестве рациональной количественной меры силы кислоты. Подобно этому, основные свойства связывали с образованием в растворе гидроксильных ионов, а взаимно антагонистическое действие кислот и оснований объясняли реакцией Н++0Н Н20. Все это позволило определить кислоты и основания как вещества, образующие в водном растворе ионы водорода и гидроксил-ионы соответственно. Такое определение было общепринятым в течение следующих 30 или 40 лет. За это время было получено много количественных соотношений для процессов диссоциации и гидролиза, для буферных растворов, и для индикаторных равновесий, таким образом, многие результаты получили удовлетворительное объяснение. [c.15]

Если различия значений потенциалов полуволн карбонилсодержащих соединений в спиртовых и в диметилформамидных растворах обусловлены только различием в протонодонорных свойствах растворителей, то полярографирование этих веществ в диметилформамидных и спиртовых растворах в присутствии кислот должно было бы привести к смещению потенциалов полуволн в сторону но.ложительных нотенциалов и притом на величину, пропорциональную протонодонорным свойствам добавляемой кислоты, которые количественно выражаются константой кислотности Ка- Это обстоятельство может быть использовано для количественной характеристики кислотности таких веществ, для которых практически отсутствуют надежные методы определения силы кислоты в данной среде. [c.219]

Естественно, что влияние растворителя на кислотно-основные равновесия наиболее значительно тогда, когда сам растворитель участвует в равновесии, ак в случае определения силы кислоты стандартным методам при помощи реакции А-[-5Нч=ьВ-+-5Н 2 (где 5Н—молекула растворителя). Существование такого равновесия предполагает, что растворитель обладает свойствами основания, подобно тому как протекание реакции В + 5Н (где 5 — анион, образованный из молекулы растворителя отщеплением протона) предполагает его кислотность. Если рассматривать щирокий круг растворителей, то наиболее важным свойством, качественно определяющим поведение растворит еля, является его (КИСЛОТНОСТЬ или основность, обусловленная химической природой. В предварительной классификации растворителей мы можем пренебречь другими факторами, в частности влиянием диэлектрической проницаемости на ассоциацию ионов или взаимодействием между ними. [c.60]

К). ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛЫ КИСЛОТ И КИСЛОТНОСТИ РАСТВОРОВ [c.35]

Значения потенциалов полунейтрализации кислот и оснований зависят от многих факторов, поэтому определение относительной шкалы кислотности каждого растворителя проводилось с одной и той же системой титрантов хлорная кислота — гидроокись тетраэтиламмония и одной и той же системой электродов стеклянный— насыщенный каломельный. Идеальным случаем явился бы тот, при котором растворы хлорной кислоты и гидроокиси тетраэтиламмония приготовлялись бы в среде исследуемого растворителя. Однако, если это условие выполнимо почти для всех случаев в отношении хлорной кислоты, то раствор гидроокиси тетраэтиламмония в силу некоторых технических причин или в силу нерастворимости гидроокиси тетраалкиламмония в некоторых растворителях готовился в среде смешанного растворителя бензол—метиловый спирт, находящего наиболее широкое применение при титриметрических определениях в аналитической химии неводных растворов. [c.56]

Ниже приводятся разработанные нами методики определения серебра в рудах, концентратах, черновой меди. Для того чтобы получать устойчивые, хорошо воспроизводимые результаты, надо соблюдать некоторые простые предосторожности . Температура раствора перед титрованием не должна превышать 20—22° С, так как растворимость осадка иодида серебра возрастает с увеличением температуры. После каждого определения электрод следует протирать фильтровальной бумагой, а в конце рабочего дня погружать в раствор тиосульфата. Титрование лучше проводить при pH около 2—2,5, так как при таком pH исключается гидролиз солей алюминия (образование коллоидных частиц гидроокиси алюминия вызывает понижение силы тока после конечной точки и, следовательно, менее четкую конечную точку) кроме того, даже при отсутствии алюминия такая кислотность раствора способствует возрастанию тока окисления избыточного иодида. Титрование при pH 2—2,5 исключает влияние марганца (II), который не окисляется анодно при потенциале титрования серебра в менее кислых растворах (при pH больше 2,5) возможно отложение двуокиси марганца на поверхности платинового электрода и появление начального тока, что в известной мере мешает определению серебра. Не следует удалять железо из раствора перед титрованием серебра, так как при этом возможны потери серебра с осадком гидроокиси железа. В отличие от катодного метода не нужно также связывать железо в комплексные соединения, Ре +-ион при потенциале титрования серебра +1,0 в (МИЭ) не восстанавливается на электроде и совершенно не мешает ни реакции в растворе (см. выше), ни анодной реакции иодида. Нельзя оставлять растворы, в которых предполагается титровать серебро, под тягой, где выпаривают солянокислые растворы или где хранится соляная кислота раствор поглощает хлориды и расход иодида на титрова- [c.301]

Как уже указывалось, в разбавленных водных растворах молекулы кислот отдают протоны воде в различной степени, зависящей от силы кислоты, так что в разбавленных растворах сильных кислот эффективной частицей является ион гидроксония Н3О+. Кислотность , или тенденция таких растворов отдавать протон какому-либо основанию, измеряется как концентрация иона гидроксония, и обычно ее рассматривают как pH раствора. Рассчитать или измерить концентрацию иона гидроксония в таких разбавленных растворах не очень трудно, однако в случае более концентрированных растворов возникают большие трудности величины, рассчитанные из констант диссоциации кислоты и измеренные часто по электродвижущим силам соответствующих концентрационных элементов, представляют собой активности-, способы же расчета концентрации иона гидроксония из активности не известны, за исключением расчета для разбавленного раствора. Трудности определения и измерения pH в концентрированных растворах были достаточно четко выявлены Бейтсом [38]. [c.72]

Значительную информацию о механизмах кислотно-катализируемых реакций можно получить при использовании кислотных функций. В разбавленных растворах кислот наиболее распространенной мерой кислотности раствора является величина pH. Однако значение pH теряет свою ценность для более концентрированных растворов, где коэффициент кислотности заметно отличается от единицы. Для таких растворов более удовлетворительным является измерение силы кислоты в единицах кислотных функций, из которых наиболее важны две. Эти кислотные функции определяются экспериментально на основе спектрофотометрического измерения концентраций двух форм определенных индикаторов. Причина существования некоторых различий кислотных функций состоит в том, что каждая из них определяется различным типом равновесия. Все кислотные функции становятся идентичными pH по мере разбавления раствора. [c.279]

Тем не менее даже в этих случаях сле дует иметь в в иду влияние ионной силы раствора. Поэтому при колориметрическом определении необходимо в стандартный раствор вводить ту же кислоту и 1В том же количестве, что и в анализируемый раствор. При фотометрическом определении соответственно надо устанавливать калибровочный график на определенном солевом и кислотном фоне. [c.115]

Современные электронные теории органической химии оказались весьма полезными для многих корреляций свойств и структуры, в том числе и для объяснения относительной силы органических кислот и оснований. Согласно определению Аррениуса, кислотами являются соединения, которые в растворе дают ионы водорода Н+, тогда как основания образуют гидроксид-ионы ОН. Эти определения вполне приемлемы для реакций, идущих только в водных растворах, но поскольку кислотно-основные взаимодействия имеют чрезвычайно важное и практическое значение, то постепенно были сформулированы гораздо более общие концепции. Так, Бренстед определил кислоты как вещества, которые способны отдавать протоны, т. е. как доноры протонов, [c.63]

В связи с этими пятью предварительными заключениями очень важно запомнить шестое положение 6) в случае растворов, в которых растворенное вещество и растворитель взаимно проявляют донорную и акцепторную зависимость, из определения, даваемого уравнением 13, следует, что значение АР растворения будет уменьшаться (или становиться более отрицательным) по мере увеличения внутренней силы кислоты растворенного вещества и (или) основности растворителя. Подобная же зависимость будет наблюдаться и в отношении внутренней основной силы растворенного вещества и кислотности растворителя. [c.397]

Количество кислотных центров можно определить путем нейтрализации водных растворов едкого кали с последующим титрованием соляной кислотой с фенолфталеином в качестве индикатора 115 38]. Этот метод, однако, имеет следующие недостатки 1) сильное основание может реагировать и с некислотными участками поверхности 2) молекулы воды могут изменять кислотные свойства поверхности, реагируя с безводными веществами или кислотами Льюиса, и 3) катализаторы с кислотной силой выше, чем у иона оксония, способны восстанавливаться до кислотности ионов оксония молекулами воды, выступающими в роли сильного основания. Описанный метод нельзя использовать и для растворимых в воде веществ. Однако некоторые авторы использовали этот метод, подробно описанный в разд. 2.3.1, для определения концентрации бренстедовской кислотности. [c.29]

Ход определения алюминия с кислотным хром сине-черным в сталях и бронзах. В стакан емкостью 400 мл переносят 0,100 г анализируемого сплава, заливают 25 мл воды и прибавляют 5 мл концентрированной серной кислоты. После растворения образца (за исключением крупинок меди) раствор переливают в электролизер с ртутным катодом, прибавляют около 200 мл воды и проводят электролиз при перемешивании в течение 1 ч при силе тока [c.289]

Электролиз проводят в растворе, содержащем умеренные количества свободных азотной и серной кислот. По мере протекания электролиза кислотность раствора понижается, и если процесс слишком затянулся, на катоде вместе с медью может начаться выделение некоторых других металлов, например никеля. В этом случае перед концом определения следует прибавить небольшое количество серной кислоты. Электролиз ведут при силе тока 1,5—2,0 а и напряжении 2—3 в. [c.65]

Надежность определения стандартного окислительного потенциала может быть повышена, если кислотность и ионную силу в исследуемых растворах задавать хлорной кислотой и ее солями и применять гальванические элементы, в которых жидкостным потенциалом можно пренебречь. В качестве вспомогательных электродов можно рекомендовать хлорсеребряный или перхлоратный электроды, которые в сочетании с окислительно-восстановительным полуэлементом дают гальванические элементы [c.70]

Интересно сопоставление силы аминов в воде и уксусной кислоте, с одной стороны, и в воде и муравьиной кислоте, с другой. Хотя вода — более слабая кислота, чем уксусная, но амины в воде — более сильные электролиты потому, что диэлектрическая проницаемость воды значительно выше, чем уксусной кислоты. В то же время Б муравьиной кислоте, диэлектрическая проницаемость которой немногим уступает величине этого свойства у воды, на первый план выступают химические особенности растворителя, и сила аминов в этой кислоте значительно превышает силу в воде. В полном соответствии с положением о роли химических факторов в определении силы кислот, повышение кислотности растворителя (муравьиной килоты) ведет к нивелированию силы аминов по сравнению с водными растворами. [c.55]

Определение силы кислот оптическими методами, конечно, ограничено небольшим выбором кислотно-основных систем. Более общие методы основаны на свойствах иона гидрония, в частности на измерении э. д. с. элементов, содержащих обратимый водородный или какой-либо эквивалентный ему электрод, например стеклянный. Так как в этом случае измеряется термодинамическая величина, т. е. свободная энергия реакции, формулы для подсчета э. д. с. таких элементов содержат активность, а не концентрацию иона гидрония. Следовательно, с помощью данного метода определяют не константу Кс, а термодинамическую константу равновесия К. Однако наблюдаемая э. д. с. зависит и от активностей других ионов в растворе, причем характер зависимости определяется конструкцией элемента. Поэтому для получения истинного значения К всегда необходима некоторая экстраполяция. Лучше всего проводить эксперименты не в чистых растворах кислоты или основания, а в буферных смесях, т. е. [c.42]

Уравнения (IV.15) — (1У17) используют также для определения I и а в неводных растворах кислот и оснований. Согласно современной теории кислот и оснований Бренстеда и Лоури кислоту определяют как вещество, способное отдавать протон, а основание — как вещество, способное принимать протон от кислоты. Реакция присоединения водорода называется реакцией протонирования. Нейтрализация сопровол<дается переходом протона от кислоты к основанию, причем кислота или основание может быть нейтральной молекулой или ионом. Кажущаяся сила кислот и оснований в любом растворителе зависит от степени их взаимодействия с растворителем. Это определяется кислотностью или основностью самого растворителя. [c.47]

Оценка относительной силы кислот и оснований по потенциалам полунейтрализации. Влияние растворнтелей на силу кислот и оснований можно оценить методом определения относительной кислотности электролитов по потенциалам полунейтрализации Еч ). В момент, когда нейтрализовано 50% определяемой слабой кислоты нлн слабого основанпя [см. уравнения (23) и (24)], pH =.рЛ . Следовательно, величина потенциала полунейтрализации определяется величиной рК титруемой кислоты илп основания и может служить критерием их относительной силы в неводных растворах. Обычно потенциалы полунейтрализации исследуемых кислот и оснований измеряют по отношению какого-либо стандартного вещества. Часто в качестве стандарта при определении потенциалов полунейтрализации кислот используют бензойную кислоту, а при определении потенциалов полунейтрализации оснований — дифе-ннлгуанидин. Относительное значение потенциала полунейтрализации исследуемого электролита (Afi/,) вычисляется как разность значений потенциалов полунейтрализации исследуемого электролита, определяемого экспериментальным путем, и стандартного вещества [c.409]

Простым, удобным и быстрым методом оценки влияния растворителей на силу кислот и оснований является метод определения относительной кислотности электролитов по потенциалам полунейтрализации. В момент, когда нейтрализовано 50% определяемой слабой кислоты или слабого основания, pH = рХ- Следовательно, величина потенциала полунейтрализации определяется величиной /Сдисл титруемого электролита и может характеризовать его относительную силу в неводных растворах. [c.37]

Исследования, проведенные Харлоу [409], по изучению факторов, влияющих на устойчивость неводных растворов четвертичных аммониевых оснований и влияния структуры катиона на условия титрования кислот показали, что самыми устойчивыми титрантами являются гидроокиси тетраметил-, тетрабутил- и тетраэтиламмония и наименее устойчивым — гидроокись триметилбензиламмо-ния. Устойчивость растворов увеличивается с увеличением содержания воды в титранте вследствие того, что относительно высокая кислотность воды понижает основность этих растворов и большая сольватирующая способность воды понижает степень ассоциации ионов титрантов. Однако увеличение содержания воды мешает определению очень слабых кислот и анализу смесей кислот различной силы. Разбавление спиртовых растворов нейтральными или основными растворителями с целью увеличения основности титрантов понижает их устойчивость. [c.105]

Если электронная плотность передается с эфира на кислоту, то атом кислорода в большей или меньшей степени приобретает характер оксониевого иона, в зависимости от силы и природы кислоты. Вследствие этого эфиры в виде комплекса становятся более подверженными нуклеофильной атаке по а-атому углерода или атаке основанием по р-атому водорода, что приводит к разрыву первоначальной связи С—О. Таким образом, необходимыми требованиями к реагентам для расшеплеиия простых эфиров являются наличие кислоты, способной образовывать комплекс с эфирным атомом кислорода и обеспечивающей электрофильную поддержку разрыва связи С—О, а также наличие основания или нуклеофила, который был бы эффективным в кислотных условиях. Даже при использовании сильных кислот скорость гидролиза простых эфиров мала [180]. Концентрированная иодистоводородная кислота, которая представляет собой сильно кислотный раствор, содержащий мощный нуклеофил 1 , служит, вероятно, наиболее эффективным реагентом для расщепления простых эфиров в водной среде. Этот реагент используется в классическом аналитическом методе определения метоксильных групп [181], превращаем мых в летучий иодметан. Реагент может применяться в некоторых случаях и для препаративных целей, например при получении инозитов из существующих в природе их метиловых эфиров [182] уравнение (113) . [c.338]

Усиление кислотности веществ протофильными растворителями явилось предпосылкой к постановке в 1947 г. в Лаборатории изотопных реакций исследований водородного обмена в аммиачных растворах с целью определения силы углеводородов как кислот, В первой же работе [104, 105] был показан параллелизм между константами скорости обмена и условными константалш диссоциации углеводородов по Конанту и Уэлен-ду, измеренными при помощи реакций металлирования (стр. 124). Мысль о глубокой аналогии между реакциями металлирования щелочноорганическими соединениями и реакциями водородного обмена с основаниями была развита в последующих работах. Одновременно было открыто, что амид калия является мощным катализатором водородного обмена в жидком аммиаке. Это создало совершенно новые перспективы для суждения [c.131]

Апротонные растворители. Колориметрический метод определения констант диссоциации нашел специальное применение в случае апротонных растворителей, например бензола. Эти растворители не обнаруживают ни кислотных, ни щелочных свойств, и они не дают эффекта уравнивания силы кислот, наблюдаемого в случае растворов кислот в протонофильной среде, или уравнивания силы оснований в случае их растворов в протоногенной среде (ср. стр. 404 и 406). Таким образом, можно сравнивать силу кислот или оснований в таких условиях, когда растворитель не оказывает специфического влияния на процесс диссоциации. Предположим, что в апротонной среде растворено некоторое количество кислоты НА и добавлено известное количество основания В хотя взятые в отдельности кислота или основание не могут обнаруживать свои [c.441]

Согласно этому определению, Ккиел- является мерой протонной активности раствора, в котором [В] =[НВ]. Ее величина, как и требуется, очевидно, зависит от природы растворителя, и в сравнимых условиях она может быть мерой кислотности бинарных растворов. Далее, если эта константа, как указывает ее название, является постоянной величиной, то она не должна зависеть от концентрации кислоты, а следовательно, будет удовлетворять всем требованиям, поставленным в качестве условий, при выполнении которых та или иная функция сможет служить адэкватной мерой силы кислоты. К сожалению, эти константы кислотности очень часто оказываются далеко не постоянными [17]. [c.358]

Полное значение Но будет теперь видно из уравнений 7 и 10. Из последнего вытекает, что Но является величиной рКа для простого основного индикатора , превращенного наполовину в сопряженную с ним кислоту, когда его помещают в раствор, кислотность которого требуется измерить. Так как Ка является термодинамической константой равновесия для реакции Н/л+ Н -р 1п, где 1п = В, то величина рКа представляет собою меру термодинамической тенденции протекания обратной реакции и является таким образом в известном смысле мерой силы основания, служащего индикатором, хотя это и не находится в согласии с выдвинутыми нами ранее определениями понятий силы кислот и оснований. Мы можем в том же смысле сказать, что Но является мерой силы любого основания, не имеющего заряда, которое было наполовину превращено в его соль в рассматриваемом растворе. Такой же смысл имеет величинаН , когда основание заряжено отрицательно, как, например, 0Н . [c.360]

Опубликовано несколько методик определения бромата. Больщинство методов основано на редокс-реакциях и неселективно. Бромат в следовых концентрациях дает цветные реакции со стрихнином, метиловым оранжевым, индигокармином и некоторыми другими соединениями. Разработан метод [17], основанный на взаимодействии бромата с о-арсиниловой кислотой с образованием красновато-коричневых продуктов реакции. Закон Бугера — Ламберта — Бера выполняется до содержания бромата 50 ррт, максимум светопоглощения измеряют при 463 нм. Определению 20 ррт бромата мешают 1 ррт иодида, бромида, иодата, нитрита, золота (III), церия (IV) и железа (III). Интенсивность окраски образующихся продуктов зависит от кислотности растворов, времени от начала реакции до выполнения измерений, температуры, присутствия окислителей и восстановителей, концентрации реагентов и бромата, общей концентрации ионов (ионной силы растворов). Окраска достигает максимума лишь через 2 мин. Чувствительность — 0,05 мкг бромата в 1 мл. В более поздних работах отмечается нестабильность окрашенного соединения [18]. [c.259]

Соответственно с современным определением соли и кислотно-основных реакций изменяется представление о гидролизе. Так называемый гидролиз солей в водных растворах представляет собой просто частный случай протолитических реакций. Если один из ионов соли является протолитом (а, как сказано, анион соли принципиально всегда является таковым), то в зависимости от своей силы (как протолита) он вступает в реакцию с водой. Например, при растворении цианида калия КСМ в воде ион СК как сильное основание вступает в реакцию с водой как кислотой и происходит реакция СН" + НаО НСМ + 0Н [c.66]

Следует помнить, что ионы в жидком аммиаке проявляют более слабые кислотные свойства, чем ионы НзО в воде, и что Кх — константа диссоциации но определению Брёнстеда — характеризует силу кислоты только лишь в определенном растворителе. Кроме того, уже было отмечено, что бессмысленно сравнивать константы диссоциации кислот в разных растворителях [26]. Так, сульфат аммония мало растворим, поэтому кислотность раствора серной кислоты в жидком аммиаке мала. [c.58]

Величина концентрации водородного иона имеет большое значение для большинства химических и биологических процессов. Определение это не может быть произведено объемным путем данные титрования ничего не говорят о действительной силе кислоты или основания, — они дают только общую концентрацию ионов. Поэтому различают так называемую титруемую кислотность и активную кислотность , отвечаюшую концентрации свободных водородных ионов. Растворы равной титруемой кислотности (нормальности) могут иметь совершенно различные значения р , и наоборот, растворы, имеющие равные р , имеют в большинстве случаев совершенно различные титруемые кислотности . [c.312]

Способность карбоновых кислот растворять найлон возрастает с их силой. Кислоты, у которых величина рКа при 25 °С превышает 4, не растворяют найлон. Так, муравьиная кислота рКа 3,75) растворяет его, а уксусная (рКа 4,76) не растворяет. Муравьиную кислоту применяют для растворения окрашенного найлона, поскольку она достаточно стабильна и имеется в продаже достаточно чистая [57, 58]. В работе [59] растворяли найлон 66, окрашенный кислотными красителями, в смеси ДМФ — муравьиная кислота (1 9) и отделяли противоблесковое вещество центрифугированием. Растворы красителей были устойчивы не менее 20 ч. Применялись небольшие количества трифторуксусной кислоты для растворения найлона 66 и найлона 6Т [поли (гексамети-лентерефталамид) ], окрашенных кислотными и дисперсными красителями [60]. Перед спектрофотометрическим определением красителя растворы разбавляли смесью хлористого метилена и метанола (91 9 по объему). [c.533]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология