Протон состояние в водных растворах

НА и А называются сопряженной парой кислота — основание. Протон представляет собой просто ядро атома водорода эта малая частица имеет очень большую склонность присоединяться к молекулам растворителя. Поэтому протон в растворе находится не в свободном состоянии, а в соединении с растворителем. В воде протон может образовывать ион гидроксония НзО+ или другие комплексы. Поскольку состояние протона в водном растворе точно не известно, для обозначения гидратированного иона водорода будет использоваться символ Н+. [c.211]

Наиболее подробно изучена экстракция кислот нейтральными реагентами. При рассмотрении закономерностей этого процесса Даймонд и Так [2] обратили внимание на то, что по данным исследований состояния протона в водных растворах, выполненных различными методами, его гидратное число равно четырем. Этот результат объяснен гидратацией иона гидроксония тремя моле- [c.69]

Некоторые зависимости, например, энтропии иона в растворе ( 5 водн) от коэффициента вязкости В, дают непараллельные прямые для ионов щелочных металлов и галогенов, несмотря на то, что эти прямые должны различаться только величиной смещения, равной удвоенной величине энтропии протона в водном растворе (2 51 " ) и т. д. Этих трудностей можно избежать, если ввести новое стандартное состояние для ионов в растворе, учитывающее образование статистической ионной решетки [1, 78]. [c.36]

В ВОДНОМ растворе ион водорода — протон — находится в виде гидратированных ионов гидроксония НзО+-а или других комплексов. Точное состояние протона в водном растворе неизвестно. [c.49]

Здесь в скобках сокращенно указано физическое состояние каждого сорта частиц (тв.-твердое, водн.-гидратированный ион в водном растворе, г.-газ, ж.-жидкость). Уравнение (2-6) указывает, что твердый карбонат кальция реагирует в водном растворе с двумя гидратированными протонами (ионами водорода) с образованием гидратированных ионов кальция, газообразного диоксида углерода и жидкой воды. Хлорид-ионы остаются в результате реакции гидратированными в растворе, и поэтому их можно не указывать в уравнении. Уравнение (2-5), подобно другим полным уравнениям реакции, позволяет определить количество каждого из участвующих в реакции веществ, но ничего не говорит о молекулярном механизме реакции. Уравнение (2-6) дает лучшее описание происходящего на микроскопическом уровне, но менее удобно для подсчета количества веществ, участвующих в реакции. [c.73]

Уравнение, полученное исходя из того, что в водных растворах протоны не могут находиться в свободном состоянии и число протонов, отданное одноосновными кислотами, равно количеству протонов, принятых однокислотными основаниями. Иначе говоря, суммарные концентрации всех образовавшихся одноосновных кислот и однокислотных оснований этой системы равны между собой. Это отражено в правой части реакции (39), откуда следует [c.121]

Опишите состояние протона в разбавленном водном растворе иодоводорода. Отличается ли оно от состояния протона в разбавленном водном растворе хлороводорода Поясните свой ответ, [c.104]

Предположение Гамметта будет действительно правильным, если окажется, что Яд будет равно только логарифму активности протонов в данном растворителе, отнесенному к единому стандартному состоянию, т. е. к бесконечно разбавленному водному раствору. Но для этого нужно, чтобы выражение [c.414]

Сильные акцепторные свойства ионов Н+ приводят к тому, что в водных растворах протоны в свободном состоянии практически не существуют. Поэтому в уравнении диссоциации кислоты записывают формулу воды, которая присоединяет ионы Н+, например НС1 + Н20 = Нз0++ l- [c.155]

Как видно из структуры переходного состояния, катион натрия не играет особой роли при борогидридном восстановлении в гидроксилсодержащих растворителях. Поэтому добавление к раствору борогидрида натрия в этих растворителях дибензо-18-крауна-6, захватывающего катион натрия, не меняет скорости реакции. Напротив, добавление литиевых солей катализирует восстановление борогидридом натрия, обнаруживая таким образом, что катион лития является лучшим катализатором, чем протон спирта. Этот каталитический эффект исчезает в водных растворах, где катион лития сильно сольватирован. [c.122]

Видно, что ассоциация ионов происходит с диффузионной константой скорости порядка 10 лДмоль с). Перенос протона с кислоты на молекулу воды требует энергии (Д(7 > 0) и поэтому происходит, в соответствии с Ка, быстрее или медленнее. Для ориентировочной оценки константы скорости переноса протона в переходных состояниях О...Н—О, N...H—О, N...H—в водных растворах можно пользоваться следующим правилом к я 10 лДмоль с) при рКа > О, к < 10 лДмоль с) при рКа < 0. [c.493]

По терминологии Фуосса, неорганические соли щелочных металлов являются ионофорами, т. е. сами имеют ионное строение. В противоположность им НС1 представляет собой ионоген, т. е. ионизируется путем передачи протона. В кристаллическом состоянии соли имеют ионную решетку, в которой не содержится простых молекул. При высоких температурах соли переходят в парообразное состояние, где они существуют в виде простых или полимерных молекул типа КС1 или (КС1)2 связи в этих молекулах, по-видимому, не обладают сколько-нибудь заметным ковалентным характером. Соли хорошо растворимы в воде, а в водных растворах почти или совсем не ассоциированы в ионные пары или в более сложные агрегаты. За немногими исключениями, растворимость солей в органических растворителях крайне низка. [c.302]

Под влиянием искажения валентного угла атом кислорода приобретает повышенную склонность к переходу в новое валентное состояние (ион оксония). Такой переход легко осуществляется путем присоединения протона или другого положительного иона. Атом кислорода в молекуле окиси этилена приобретает как бы потенциальную основность, сильно проявляющуюся в. богатых протона.ми средах и, в первую очередь, в водных растворах. Известно, что у других соединений с эфирным кислородом склонность атома кислорода переходить в оксониевое состояние тоже имеется, но выражена она значительно слабее и проявляется только в определенных условиях. Связь водорода с оксониевым кислородом в гидратированной молекуле окиси этилена является слабой, лабильной связью типа водородной. [c.34]

При рассмотрении любого конкретного вопроса, связанного с кислотами и основаниями, целесообразно пользоваться тем уровнем обобщений, который позволяет наиболее просто получить необходимые выводы. Очевидно, что при изучении состояния веществ и процессов в водных растворах оптимальной является протонная теория. В то же время нам удобно рассматривать ам-фотерные гидроксиды металлов одновременно и как основания -акцепторы протонов [c.190]

Ионный радиус. 4 -Электроны не полностью экранируют заряд ядра, и поэтому эффективный заряд атомного ядра, действующий на внешние электроны, с ростом атомного номера несколько увеличивается, и вместе с этим несколько уменьшается ионный радиус (лантаноидное сжатие). Уменьшение ионного радиуса усиливает поляризацию координированной воды в водном растворе и облегчает отщепление протона от аква-иона, что, вероятно, облегчает образование гидроксидов. Эти предположения подтверждаются экспериментальными данными, показывающими, что растворение гидроксидов с ростом атомного номера затрудняется (табл. 5.9). Полагают, что по аналогичной причине облегчается образование карбонатных и оксалатных комплексов. Из ионов с зарядом +2 наиболее стабилен с электронной конфигурацией W, следующий по стабильности — Yb + с конфигурацией 4f . Стабильными являются состояния f , и т. е. незаполненное, заполненное наполовину и полностью заполненное состояния. Тенденция образовывать стабильные состояния с зарядом +2 у Ей и Yb проявляется и в аномально больших значениях ковалентных радиусов атомов металла для этих элементов. [c.296]

По данным авторов ряда работ, кинетические исследования кислотно-каталитических реакций и данные электрохимического метода определения кислотности растворов соляной кислоты подтверждают этот вывод. Гидратация протонов оказывается значительно более чувствительной к изменению состояния водной среды, чем гидратация других молекулярных и иных форм в растворе (В, ВН+, анионов). [c.87]

Хотя состояние ионов водорода в растворе точно неизвестно, все же можно с достоверностью сказать, что свободные протоны в сколько-нибудь значительных количествах в водных растворах не существуют. Тем не менее, стабильность водородного электрода показывает, что активность протона в этой среде имеет определенное значение. [c.21]

Естественно желание располагать методом измерения активности протонов в различных средах, основывающемся на выборе в качестве стандартного состояния разбавленного водного раствора, в котором активность протонов численно равна их концентрации. Активность протонов, если бы ее можно было точно установить, явилась бы реальной мерой способности к появлению свободных протонов в данной среде, отнесенной к способности ионон оксония, имеющих активность, равную единице, освобождать протоны [51]. [c.171]

Уравнение (VII. 10) позволяет выбрать простое стандартное состояние, к которому можно отнести активность протона ан в различных растворителях. В качестве стандартного состояния для активности можно выбрать водный раствор, приняв — Ig(aH)i = = рН в водной среде и подсчитать соответствующие значения pH в других средах [52]. Шкалы pH и активности не должны быть связаны с концентрацией ионов водорода за исключением чисто водной среды. Потенциалы на фазовой границе [вертикальная линия в элементе (VII. 9)] часто бывают столь большими и неопределенными, что полученные экспериментальные значения pH не представляют большой ценности [36] . [c.172]

Влияние среды на кислотность. Обсуждение влияния среды на кислотность сводится к рассмотрению воздействия,, оказываемого на активность изменениями диэлектрической проницаемости и основности растворителя. В качестве меры кислотности мы выбираем активность протона ан и считаем все активности равными единице в стандартном состоянии для водного раствора. В последующем мы будем, в основном, придерживаться трактовки ХаМ мета [5]. [c.180]

Поскольку стандартное состояние отнесено к водному раствору, значения констант Кна и Ksh остаются неизменными при изменении среды. Так как концентрация свободных протонов незначительна, то [c.180]

Протон есть ядро атома водорода он всегда стремится присоединиться к молекулам растворителя. Таким образом, протоп существует в растворе не в свободном состоянии, а в соединении с растворителем. В воде протон может образовывать ион гидроксония НзО или другие сложные ионы. Поскольку состояние протона в водном растворе тотао неизвестно, то символ Н будет обычно использоваться для изображения гидратированного иона водорода. [c.455]

В водном растворе аминокислоты NH2R OOH находятся в состоянии внутренних солей NH3+R OO", т. е. представляют собой ионы, несущие одновременно отрицательный и положительный заряды. Основные свойства этих солей, т. е. взаимодействие с ионами водорода, обусловлены способностью группы СОО присоединять протон [c.207]

Эти формулы показывают как постепенно, исходя от H2SO3, повышаются и понижаются ступени окисления серы. Уже в самой сернистой кислоте в силу таутомерного перемещения протона ступень окисления атома серы может формально колебаться между (IV и VI). В гидросернистой кислоте из-за сильно увеличенной длины связи S. .. S, которая сказывается и на способности иона (S2O4 )aq легко распадаться в водном растворе на два иона (S02)aq. МОЖНО также рассматривать состояния атома серы как приближающиеся к ступени III. Хотя молекулы H2SO3 даже в водном растворе практически не существует, соли этой кислоты получаются легко, а анионы их упрочнены и присутствуют в водных растворах и в кристаллах солей. [c.227]

Механизм любой химической реакции включает последовательность стадий, сведения о константах скорости и равновесия по каждой стадии, о составе и геометрии переходного состояния на каждой стадии, о составе и строении сольватных оболочек и др. Кислотно-основные реакции считают более или менее простыми. Основанием дпя такого заключения служат два обстоятельства нещюбный порядок реакций с переносом протона и большая скорость большинства таких реакций. В водных растворах скорость реакции [c.138]

В этом случае нуклеофильность обобщенного основания слищком слаба для протекания нуклеофильного катализа. Поэтому это основание способствует атаке молекулы воды по электрофильному центру. Удаляя протон из атакующей молекулы (которая в принципе может быть любой по нуклеофильности с диссоциируемым протоном в нуклеофильном центре), оно повышает основность и тем самым реакционную способность нуклеофила в переходном состоянии. С этой точки зрения для гидролиза сложного эфира, например по схеме (9), атака водой, катализируемая обобщенным основанием, мало отличается от атаки гидроксид-ионом. Конечно, существует заметная разница между простой нуклеофильной атакой и атакой, катализируемой обобщенным основанием. Эта разница заключается в том, что в последнем случае реакция тримолеку-лярна и поэтому энтропийно гораздо менее выгодна (энтропии активации для бимолекулярных реакций в водных растворах составляют примерно —80 Дж-К МОЛЬ , тогда как для тримолекуляр- [c.462]

Геометрия переходного состояния 16 вблизи реакционного центра имеет много общего с геометрией стабильных димеров карбоновых кислот. Это подобие наводит на мысль, что в реакциях, сходных с мутаротацией, карбоновые кислоты могут образовывать переходные состояния с относительно низким стандартным потенциалом. В таких переходных состояниях карбонильный кислород кислоты принимает протон от одного положения молекулы субстрата, а гидроксильная группа кислоты предоставляет протон другому положению. И действительно, для мутаротации глюкозы в бензольных [34] или нитромета-новых [35] растворах карбоновые кислоты — значительно более эффективные катализаторы, чем фенолы с той же кислотностью. Несомненно, что в водных растворах такие переходные состояния менее важны, так как вода способна быть и донором, и акцептором протона. 2-Окси-пиридин ускоряет мутаротацию глюкозы в водном растворе только в 4—5 раз сильнее, чем можно было ожидать из его кислотных и основных свойств. [c.429]

Константу равновесия AГнN02 называют в данном случае константой электролитической диссоциации или константой диссоциации. Она характеризует состояние диссоциации. Чем больше данная величина, тем больше диссоциация данного электролита. Чем больше константа диссоциации, тем больше сила данного электролита. Константа диссоциации азотистой кислоты NN02 = 4,5 10 " , соответствующая константа для уксусной кислоты АГснсоон = Ь8 10 . Следовательно, уксусная кислота является более слабым электролитом, чем азотистая. Указанные константы относятся к водным растворам. В водном растворе не могут существовать свободные протоны, поэтому уравнение константы характеризует не диссоциацию уксусной кислоты [c.85]

Метод ЯМР нашел широкое распространение при исследовании равновесных реакций диссоциации в водных растворах. Чиаротти и Джиулотто [19] обсуждают влияние растворенного кислорода на образование водородных связей в воде. Огга [128] исследовал методом протонного резонанса состояние воды в аммиаке. Уже в присутствии 0,1 млн воды в спектре жидкого аммиака исчезает тонкая структура линий протонного резонанса, обусловленная спин-спиновым взаимодействием. Это происходит, по-видимому, вследствие реакции протонного обмена [c.484]

Все кислоты являются потенциальными электролитами в водном растворе (см. 7.2). Действительно, кислоты в индивидуальном состоянии представляют собой молекулярные вещества. Под воздействием полярных молекул воды они отщепляют катионы водорода, которые мгновенно гидратируются водой и образуют катионы оксония Н3О+, так как простые катионы водорода Н+, являющиеся по существу индивидуальными протонами р+, не способны к существованию в водном растворе (подробнее см. 7.4). Среди кислот есть как сильные электролиты (H2SO4, HNO3, НС1), так и слабые (Н2СО3, H2S). [c.177]

Важный аспект изучения миоглобина с помощью ЯМР состоит в исследовании слабопольных сигналов протонов, способных к обмену, путем сравнения спектров в ОгО и НгО, как это было описано для лизоцима в разд. 14.2.2. Пател и сотр. [64а] оиисали в спектрах миоглобина и оксимиоглобина резонансные сигналы в области от О до —5 т. На основании данных рентгеноструктурного анализа химически модифицированных белков в разных состояниях эти сигналы были идентифицированы как пики NH-протонов двух остатков триптофана, один сигнал приписан остатку аргинина и один — гистидину. Шед и сотр. [62] наблюдали 4 сигнала в области от О до —4 т в водных растворах цианферримиоглобина, химические сдвиги которых проявляют небольшую температурную зависимость, но их отнесение точно неизвестно. Они обнаружили также три дополнительных пика в области от —3 до —141, поло- [c.374]

Пэтел и сотр. [69] кроме спектров миоглобина (см. разд. 14.2.4.1) исследовали также спектры водных растворов окси-и дезоксигемоглобинов в области от О до —5 т. В спектрах свободных р-цепей были обнаружены резонансные сигналы обменивающихся NH-протонов индольного кольца триптофанов Л-12 и С-3 при —0,2 и —0,5 т. Их положение фактически не зависит от степени окисления гем-групп или от ассоциации в некооперативный Р4-тетрамер. Ни для одного из состояний Р-цепей не было обнаружено сигналов в области ниже —0,6т, в отличие от миоглобина (см. предыдущий раздел). Триптофан Л-12 из а-цепей в этой области не дает сигнала обменивающегося протона. В частности, примечательно, что триптофановые остатки действительно слишком удалены от гем-группы, чтобы можно было ожидать значительных сдвигов за счет сверхтонкого взаимодействия или эффектов кольцевого тока, что согласуется с этими наблюдениями. Тем не менее спектры окси- и дезокси-форм кооперативного тетрамера (ар)г, т. е. интактного гемоглобина, заметно различаются. Было высказано предположение, что смещение пика при —2,18 т, соответствующего одному протону в спектре оксигемоглобина НЬОг, к —4,14 г при дезоксигенации указывает на перестройку четвертичной структуры, которая сопровождает это превращение (см. с. 375), или на изменение третичной структуры, связанное с этой перестройкой. [c.378]