Взаимодействие растворенных кислот и оснований с растворителем

Физико-химический анализ, оптические и другие методы исследования растворов кислот, оснований и солей в воде, спиртах, кетонах и т. д. показывают, что недиссоциированные молекулы электролитов взаимодействуют с растворителем, образуя с ним одно или несколько непрочных продуктов присоединения определенного состава, находящихся в состоянии диссоциации. Характер взаимодействия между ними находится в точном соответствии с представлениями Менделеева. [c.247]

Исследования показали, что диссоциация сильных в воде электролитов в некоторых неводных растворах подчиняется закону действия масс. И. А. Измайловым [1], высказавшим мысль о необходимости нахождения общих закономерностей, охватывающих как сильные, так и слабые электролиты, было показано, что в действительности процессы взаимодействия растворителя и электролита, протекающие в растворах кислот, оснований и солей, значительно многообразнее, чем это предполагалось ранее. Этим же автором предложена новая схема диссоциации электролитов, учитывающая все главнейшие процессы, протекающие в растворах. [c.16]

Ясно, что модель с одной низкочастотной степенью свободы, рассмотренная в [55], а также в [65, 70, 71], едва ли вообще способна объяснить одновременное появление сравнительно узкой полосы вблизи 1200 см и широкого непрерывного поглощения в области 1000—3400 сж . Эта модель может описать, но-видимому, только спектр, состоящий из нескольких сравнительно узких полос. Такого вида спектры имеют, например, растворы кислот, когда растворитель не образует водородных связей, и потому число сильно взаимодействующих с протоном осцилляторов мало (растворы Кислот в ацетонитриле). Их спектры не похожи на спектры водных растворов кислот и оснований заметное поглощение наблюдается Только в области ниже 1500 см (см., например, [11, с. 707]). [c.202]

Однако результаты спектрофотометрических измерений в растворах кислот (оснований) и их солей могут быть искажены вследствие изменения электронных спектров поглощения при добавках электролитов и неэлектролитов. Это явление неоднократно наблюдалось при исследовании спектров поглощения неорганических и, главным образом, больших органических ионов [13, 159, 258—270]. Введение в раствор электролитов или неэлектролитов может привести либо к сдвигу полосы поглощения, либо к изменению молярного коэффициента погашения на максимуме полосы. Обычно оба эффекта проявляются одновременно. Они приводят к кажущемуся изменению концентрации поглощающего вещества. В одних случаях наблюдаемый эффект может быть вызван взаимодействием между поглощающим веществом и добавленным с образованием комплексных соединений или ассоциатов. В других случаях изменение спектра поглощения связывают с изменением ионной атмосферы вокруг поглощающего иона [271]. Однако, поскольку аналогичные эффекты наблюдаются и при добавках неэлектролитов, представляется убедительным утверждение [272, 263—267, 270], что они не могут быть объяснены только ионным взаимодействием но теории Дебая — Гюккеля, а причина заключается в изменении взаимодействия между поглощающим ионом и молекулами растворителя, образующими сольватную оболочку. [c.93]

Другое следствие взаимодействия между кислотой и растворителем состоит в том, что ион водорода в растворе нельзя рассматривать как чистый протон, а следует рассматривать как соединение по крайней мере с 1 молекулой растворителя таким образом, свойства иона водорода зависят от природы растворителя. Так, например, есть все основания считать, что в воде ион водорода существует в форме иона НдО и поэтому ион водорода называют иногда ионом оксония или гидроксония. Свободная энергия гидратации протона так велика (приблизи- [c.414]

Степень взаимодействия растворенной кислоты (основания) с растворителем существенно зависит от его способности отдавать или принимать протон. Например, хлорная, соляная, бромистоводородная кислоты в водных растворах относятся к сильным кислотам. Если вместо воды в качестве растворителя взять ледяную уксусную кислоту (чистая, или 100%-пая, уксусная кислота, обычно называемая ледяной уксусной кислотой, кристаллизуется при 16,7 °С в виде льда небольшая примесь воды резко понижает температуру замерзания), являющуюся более слабым акцептором протонов, то лишь хлорная кислота полностью диссоциирует в ней на ионы и остается сильной кислотой. Процесс диссоциации можно выразить уравнением [c.19]

Реакция, протекающая в растворах между кислотой и основанием, называется нейтрализацией. Как и любой химический процесс реакция нейтрализации сопровождается тепловым эффектом, зависящим от многих факторов природы растворителя и взаимодействующих кислоты и оснований, их концентрации, температуры системы и т. д. Принято считать тепловой эффект, сопровождающий нейтрализацию 1 экв. кислоты (основания) соответствующим количеством основания (кислоты), теплотой нейтрализации. [c.75]

По влиянию на кислотно-основные свойства растворенного вещества растворители подразделяют на нивелирующие и дифференцирующие. В нивелирующих растворителях сила некоторых кислот, оснований и других электролитов становится примерно одинаковой, а в дифференцирующих — разной. Уравнивание силы электролитов в нивелирующих растворителях имеет не всеобщий характер нельзя считать, например, что в нивелирующих растворителях все кислоты становятся сильными или все слабыми. Многие минеральные кислоты — хлорная, хлороводородная, бромоводородная, азотная и др. в водном растворе Диссоциированы нацело с образованием Н3О+ как продукта взаимодействия кислоты с водой. Вода оказывает нивелирующее действие на силу сильных кислот. [c.35]

Теория Аррениуса признает существование кислот и оснований только в водных растворах и не охватывает процессы кислотноосновного взаимодействия, протекающие в неводных растворителях и в отсутствие растворителей. К последним относятся реакции между хлороводородом и аммиаком или органическими аминами, например [c.42]

По этой схеме можно рассматривать диссоциацию уже готовой катионной кислоты, т1 е. гидролиз соли основания в различных растворителях, но не влияние растворителя на диссоциацию основания. Из этой схемы вытекает ложное следствие, что диссоциация основания происходит за счет взаимодействия его с растворителем с образованием ионов лиония М№, а не за счет взаимодействия с молекулами растворителя с образованием ионов лиата (М — Н ). Конечно, в растворе всегда есть ионы лиония и ионы лиата однако в результате диссоциации оснований в растворе всегда появляется избыток ионов лиата (М — Н) . Таким образом, первичным процессом является взаимодействие незаряженной молекулы основания с молекулами растворителя с образованием ионов по схеме В + М В№ + (М — Н) . Диссоциация основания в водном растворе зависит от константы кислотности молекул Н.2О или константы основности иона ОНа не от константы кислот- ности иона НдО" или константы основности молекулы Н О, как это имеет место в случае незаряженных или анионных кислот. [c.298]

В растворах различных веществ в жидких неводных растворителях и сжиженных газах помимо ионов, предсказываемых теорией электролитической диссоциации, имеются разнообразные ионы и молекулы, вызывающие аномалии в поведении истинных растворов, которые не могут быть объяснены ни гипотезой С. Аррениуса, ни современными теориями Дебая — Хюккеля и Л. Онзагера, поскольку предметом их не является изучение влияния растворителей на свойства электролитов. Следует отметить, что теория Бренстеда и другие теории, предметом которых было исследование влияния растворителей на силу кислот и оснований, также не объясняют аномалий в поведении электролитов в неводных растворах. Как показывают исследования, указанные аномалии обусловливаются взаимодействием растворенного вещества с растворителем. [c.391]

Кислотно-основное взаимодействие растворенного вещества с растворителем. Особый интерес для аналитической химии представляет необычное поведение в неводных растворах многих веществ. Например. СНзСООН, обладающая в водных растворах свойствами слабой кислоты, ведет себя в жидком аммиаке как сильная кислота, а в среде жидкого фтористого водорода — как основание. [c.392]

В известных условиях глобулы могут развертываться с образованием фибриллярных структур, состоящих из выпрямленных цепей. Например, при нейтрализации полиакриловой кислоты сильным основанием в водном растворе происходит выпрямление свернутой макромолекулы вследствие электростатического отталкивания одноименных зарядов групп С00 , периодически повторяю щихся вдоль цепи. Появление зарядов обусловлено диссоциацией образовавшейся соли, которая в отличие от свободной кислоты является сильным электролитом. Фибриллярные структуры также возникают при переходе от разбавленных растворов к концентрированным и в тех случаях, когда свертывание макромолекулы й глобуле затруднено (недостаточная гибкость цепей, взаимодействие их с некоторыми растворителями и т. д.). В таких условиях стремление одиночной вытянутой цепи к уменьшению своей поверхности и максимальному насыщению сил, действующих между ее функциональными группами, приводит не к образованию глобул, а к ассоциации макромолекул в пачки . Иногда получаются одновременно глобулы и пачки, между которыми устанавливается равновесие, соотношение их зависит от гибкости цепи, концен трации раствора и природы растворителя. Никогда не образуются промежуточные формы, которые, по-вндимому, неустойчивы. [c.434]

Применяют алюминиевую пудру в сочетании с нейтральными пленкообразующими веществами, поскольку она легко взаимодействует с кислотами и основаниями Краски, содержащие пудру, готовят непосредственно перед употреблением, так как при хранении они быстро загустевают В связи с этим алюминиевую пудру выпускают в виде пасты в растворителе или в виде хлопьев , представляющих собой частицы пигмента, покрытые оболочкой термореактивного полимера Пасты или хлопья легко совмещаются с растворами пленкообразующих веществ при простом перемешивании [c.289]

Правильным в этой теории является указание на участие растворителя, в частности воды, в процессе диссоциации кислот и оснований. Неправильной является схема взаимодействия растворенного вещества с растворителем. Реакция между хлористым водородом и водой происходит в первую очередь за счет гидратации иона водорода. В растворе нет свободного протона. [c.298]

НИЯ И ИОНЫ лиата однако в результате диссоциации оснований в растворе всегда появляется избыток ионов лиата (М—Н) . Таким образом, первичным процессом является взаимодействие незаряженной молекулы основания с молекулами растворителя с образованием ионов по схеме В+М ш ВН +(М—Н) . Диссоциация основания в водном растворе зависит от константы кислотности молекул НзО или константы основности иона ОН, а не от константы кислотности иона НдО" или константы основности молекулы НзО, как это имеет место в случае незаряженных или анионных кислот. [c.343]

В схеме не рассмотрены последние два вида взаимодействия, так как в разбавленных растворах, о которых идет речь, ассоциация молекул растворителя не нарушается, а ассоциаты молекул растворенного вещества под влиянием растворителя полностью диссоциируют на мономерные молекулы. Тем не менее ассоциацию молекул растворенного вещества приходится учитывать при рассмотрении свойств электролитов в апротонных растворителях (бензол, четыреххлористый углерод), в которых электролиты (кислоты, основания и соли) ассоциированы и в разбавленных растворах (см. гл. VI и VII). [c.352]

В водном растворе [Вг] = [Н20], и в результате взаимодействия величина этого члена практически не изменяется он связан с константой равновесия соотношением /Са = Л [В2]. Следовательно, значения Ка являются мерой степени взаимодействия между кислотой и водой. Для водных растворов можно считать, что два основания, вода и сопряженное основание В1, конкурируют за протон. Если 61 обладает высоким сродством к протону, то значение имеет не только некоторая тенденция к переносу протонов в растворитель, но и способность любого основания В1, образующегося в результате нейтрализации, отбирать протон у растворителя [c.311]

Степень взаимодействия растворенной кислоты (основания) с растворителем существенно зависит от его способности отдавать или принимать протон. Например, H IO4, НС1, НВг и др. в водных растворах являются сильными кислотами. Если вместо воды в качестве растворителя взять ледяную уксусную кислоту — более слабый акцептор протонов, то лишь хлорная кислота остается сильной. Кислоты НС1, НВг и т. д. в ледяной уксусной кислоте весьма слабые и реакции диссоциации (например, НС1- -СНзСООН [c.118]

Фторэластомеры этого типа растворимы в перфторнрованных растворителях, но не растворяются и не набухают почти во всех органических жидкостях, не взаимодействуют с кислотами, окислителями, восстанавливающими агентами. В отличие от сополимеров на основе винилиденфторида рассматриваемые фторкаучуки устойчивы к основаниям. [c.511]

Очень часто наблюдается аналогия между химическими реакциями в ионизирующихся растворителях и в водных растворах. Так, многие соединения, имеющие в своем составе анионы растворителя, проявляют амфотерные свойства, т. е. как и слабоосновные гидроксиды в водных растворах, по-разному взаимодействуют с кислотами и основаниями. Так, выпадающий при добавлении в жидкий аммиак раствора амида калия осадок А1(МН2)з растворяется в избытке в результате комплексообразования [c.443]

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]

Хотя зачем прибегать к воображаемому растворителю. Возьмем 100 %-ю ( абсолютную ) H2SO4 и... не будем ее ни в чем растворять. Нет растворителя — нет взаимодействия. Нет взаимодействия — нет кислоты. И поэтому утверждение о том, что H2SO4 — не кислота и не основание, оказывается верным. А H2SO4 в данном случае есть только аш два эс о четыре . И не более того. [c.6]

Иная ситуация имеет место при проведении эксклюзионной хроматографии в водных средах. Из-за специфических особенностей многих разделяемых систем (белки, ферменты, полиэлектролиты и др.) и разнообразия применяемых сорбентов существует очень много вариаций состава подвижной фазы для подавления различных нежелательных эффектов [34, 35]. Общими приемами модификации является добавка различных солей и применение буферных растворов с определенным значением pH. В частности, поддержание рН=<4 дает возможность подавить слабую ионообменную активность силикагелей, обусловленную присутствием на их поверхности кислых силанольных групп. Требуемая ионная сила подвижной фазы достигается при концентрации буферного раствора 0,05-0,6 М оптимальную концентрацию подбирают экспериментально. Для предотвращения ионообменной сорбции катионных соединений наиболее часто используют такой активный модификатор, как тетраметиламмонийфосфат при рН=3. Однако при разделении некоторых белков могут проявляться гидрофобные взаимодействия, в свою очередь осложняющие эксклюзионный механизм разделения. Те же эффекты иногда проявляются и при работе с дезактивированными гидрофильными сорбентами. Для их устранения к растворителю добавляют метанол. Иногда в водную подвижную фазу вводят полярные органические растворители, полигликоли, кислоты, основания и поверхностно-активные вещества. [c.48]

Поскольку вода ведет себя в уксусной кислоте как основание, присутствие ее в растворителе нежелательно, она влияет на взаимодействие между слабым основанием и кислотой. В качестве растворителя при всех титрованиях в данном исследовании был взят 0,25 М раствор дважды перегнанного уксусного ангид-зида в уксусной кислоте, очищенной по методу Эйхельбергера и Ла Мера [30]. Так как многие вещества, обладающие основными свойствами в уксусной кислоте, реагируют с уксусным ангидридом, здесь сообщается лишь о неацилируемой основной функции. [c.155]

H. А. Измаиловым предложена новая схема диссоциации электрс литов, учитывающая все глзЕнейшие процессы, протекаюшие в растворах. На основании этой схемы и учета энергии взаимодействия ионов и молекул электролитов с растиорителем выведены обшие уравнения, характеризующие зависимость силы кислот и оснований от физических >5 химических свойств растворителей. Дифференцирующее действие растворителей связано с различием в энергии сольватации ионов и молекул, г также с различной ассоциацией ионов. [c.147]

Определять силу протолита, например кислоты, в зависимости от степени протекания процесса (III. 3) в терминах протолитиче-ской теории в обшем случае бессмысленно. Так как реально происходяшее протолитическое взаимодействие представляет собой равновесие типа (III.4), то степень, в которой оно сдвинуто вправо, зависит не только от кислоты НВ, но и от основания А. Это означает, что сила любой кислоты является функцией основности растворителя или основания, с которыми она взаимодействует. Бензойная кислота, например, в водном растворе относится к слабым кислотам, так как равновесие реакции [c.31]

Точка зрения Бренстеда существенно изменила наши взгля. ды на природу кислот, оснований и солей и на реакции вза-имодейстЕия между ними. На основании теории Бренстеда можно охватить с единой точки зрения все явления, наблюдающиеся в растворах кислот и оснований. Необходимо с новой точки зрения рассмотреть типичные кислотно-основные равновесия и создать новую номенклатуру. На необходимость такой номенклатуры указал Клагес. Он приводит ряд примеров, которые показывают, какие осложнения вызывает отсутствие такой номенклатуры. Например, ониевые соли, в частности гидроксониевые соли в воде, с одной стороны, мы рассматриваем как диссоциированные кислоты, с другой стороны, по аналогии с аммониевыми солями, как соли. Одно и то же вещество, например, уксусную кислоту в растворе хлорной кислоты следует рассматривать как основание, в воде — как кислоту. В связи с этим Клагес предлагает рассматривать соли, которые образуют катионы состава (р-ль + Н) как кислоты, а соли, которые образуют анионы состава (р-ль — -Н), — как основания. Старые и новые понятия — кислота и основание — не совпадают. Кислоты по терминологии Бренстеда являются по Клагесу свободными формами кислот . Старые понятия кислот и оснований относятся к продуктам их взаимодействия с растворителем. По Бренстеду все реакции, в которых участвуют кислоты или основания, представляют реакции двойного протолитического равновесия, поэтому необходима их классификация и сопоставление со старой номен- [c.510]

Исторический обзор возникновения интереса к неводным растворителям, а следовательно, и к выяснению роли растворителя в природе растворов, дан в известных монографиях Вальдена 121 иЮ. И. Соловьева [3]. Еще в середине XVI в. Бойль заинтересовался способностью спирта растворять хлориды железа и меди. Позднее ряд химиков отмечает и использует растворяющую способность спирта. В 1796 г. русский химик Ловиц использует спирт для отделения хлоридов кальция и стронция от нерастворимого хлорида бария, как будто положив начало применению неводных растворителей в аналитических целях. В первой половине XIX в. подобные наблюдения и их практическое применение встречаются чаще, причем химики устанавливают случаи химического взаимодействия растворителя с растворенным веществом, показывая, что и в органических жидкостях могут образовываться сольваты (Грэхем, Дюма, Либих, Кульман). Основным свойством, которое при этом изучалось, была растворимость. В 80-х годах XIX в. Рауль, исследуя в целях определения молекулярных весов понижение температур замерзания и повышение температур кипения нри растворении, отмечает принципиальное сходство между водой и неводными средами. Но систематическое физико-химическое изучение неводных растворов наряду с водными начинается только в самом конце столетия, когда Каррара осуществляет измерение электропроводности растворов триэтилсульфония в ацетоне, метиловом, этиловом и бензиловом спиртах, а также ионизации различных кислот, оснований и солей в метиловом спирте. В этот же период М. С. Вревский проводит измерения теплоемкостей растворов хлорида кобальта в смесях воды и этилового спирта [4], а также давлений и состава паров над растворами десяти электролитов в смесях воды и метилового спирта [5]. Им впервые четко установлено явление высаливания спирта и определено как .. . следствие неравномерного взаимодействия соли с частицами растворителя . Несколько раньше на самый факт повышения общего давления пара при растворении хлорида натрия в смесях этанола и воды, на первый взгляд противоречащий закону Рауля, обратил внимание И. А. Каблуков [6]. Пожалуй, эти работы можно считать первыми, в которых подход к смешанным растворителям, к избирательной сольватации и к специфике гидратационной способности воды близок современному пониманию этих вопросов. Мы возвратимся к этому сопоставлению в гл. X. [c.24]