Равновесие в кислотно-основных системах

Регуляция кислотно-основного равновесия. Кислотно-основное равновесие, обеспечивающее постоянство значений pH водных растворов организма, необходимое для нормального протекания биохимических процессов, обеспечивается буферными системами жидкостей организма (крови и тканей). Напомним, что буферная система представляет собой сопряженную кислотно-основную пару (донор-акцептор протонов), образованную слабой кислотой и ее солью или слабым основанием и солью с одно- [c.452]

В первой части книги рассматриваются вопросы формальной кинетики простых реакций (порядок реакции, константа скорости, кинетические уравнения различных порядков), математические характеристики сложных кинетических систем и экспериментальные характеристики простых и сложных кинетических систем. Вторая часть имеет вспомогательный характер — она посвящена статистическим методам, применяемым к системам из большого числа частиц при равновесии. В третьей — рассматриваются вопросы кинетики гомогенных реакций в газах (реакции мономолекулярные, бимолекулярные, тримолекулярные, сложные реакции в газовой фазе взрывные процессы и процессы горения). Четвертая, последняя, часть посвящена реакциям в конденсированной фазе (кислотно-основной катализ, реакции окисления-восстановления, радикальная полимеризация, гетерогенный катализ). [c.4]

РАВНОВЕСИЕ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ КИСЛОТНО ОСНОВНЫХ СИСТЕМАХ [c.50]

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]

Если принять, что реакции, катализируемые кислотами или основаниями. сопровождаются на некоторой стадии медленной кислотноосновной реакцией, то уравнение Бренстеда (см. раздел П, становится понятным. Константы, выражающие кислотную силу катализирующих веществ, обычно определяются по отношению к равновесию с какой-нибудь стандартной кислотно-основной системой, как, например, растворитель. Однако, принципиально говоря, их можно определить и через гипотетическое протолитическое равновесие между катализатором и субстратом. Тогда уравнение Бренстеда выражает зависимость между скоростями и константами равновесия ряда сходных реакций. Общую форму соотношения можно вывести, не прибегая [c.50]

РАВНОВЕСИЯ В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ СИСТЕМАХ [c.36]

Согласно этой теории кислота — протонсодержащее вещество НА, являющееся донором своего протона основание — вещество Е, акцептирующее протон, отданный кислотой. В общем случае реагент-кислота НА и реагент-основание Е, а также продукт-основание А" и продукт-кислота НЕ конкурируют между собой за обладание протоном, что приводит обратимую кислотно-основную реакцию к состоянию протолитического равновесия. Поэтому в системе присутствуют четыре вещества двух сопряженных пар кислота — основание НА/А и НЕ /Е. Вещества, проявляющие кислотные или основные свойства, называют протолитами. [c.120]

Кривые кислотно-основного титрования позволяют проследить за качественными и количественными изменениями титруемого раствора, подобрать условия определения конкретного вещества и выбрать наиболее подходящий индикатор для фиксирования точки эквивалентности ТЭ. Эти кривые представляют собой зависимость pH раствора от объема добавляемого титранта. Для оценки кислотно-основного равновесия иногда строят логарифмические рН-диаграммы, для чего по оси абсцисс откладывают значения pH, а в области отрицательных значений оси ординат — значения десятичных логарифмов концентраций (рис. 13.1). По логарифмическим диаграммам можно определить равновесные концентрации всех компонентов кислотно-основной Системы в зависимости от pH. [c.208]

До сих пор мы обсуждали главным образом либо довольно устойчивые соединения [типа соединений углерода и других неметаллов, рассмотренных в гл. И —13, 18, 25 и 30 (см. т. 1 и 2)], либо лабильные вещества, лабильность которых связана с потерей и приобретением электронов (окисление—восстановление) или атомов водорода и кислорода (кислотно-основные процессы). Однако существуют и другие лабильные кислотно-основные системы. Некоторые из них обсуждались в гл. 37 в связи с проблемами синтеза. Такие термодинамически устойчивые частицы, находящиеся в измеримом равновесии кислотно-основного типа со своими фрагментами, которые являются стабильными молекулами, называются комплексами. Некоторые комплексы являются ионами, некоторые электронейтральны. [c.310]

Катализирующие частицы В и ВН в противоположность 8 и 3" несомненно должны находиться в равновесии, если кислотно-основная система не является очень инертной. Следовательно [c.164]

Расчет равновесия с участием комплексов представляет часто более трудную задачу, чем подобный же расчет для многоосновных кислот, из-за присутствия в заметных концентрациях нескольких разнотипных частиц. Однако, если известен pH кислотно-основной системы, то легко произвести расчет концентраций и всех остальных существующих в растворе частиц точно также, если известна концентрация лиганда, то для одноядерного комплекса легко рассчитать и концентрации всех остальных частиц в растворе. Как будет видно из последующих примеров, графические методы, используемые для кислотно-основных систем, применимы и к системам, содержащим комплексы. [c.223]

Потенциал инертного, например, платинового электрода, погруженного в раствор, измеренный (или пересчитанный) относительно стандартного водородного электрода, — главная переменная в окислительно-восстановительной системе, также как pH — главная переменная в кислотно-основной системе. При равновесии все окислительно-восстановительные пары имеют один и тот же потенциал Е, и уравнение Нернста (см. раздел 1.5) дает соотношение между Е и концентрациями различных ионов в растворе. Для некоторой полуреакции [c.339]

РАВНОВЕСИЯ ОТДЕЛЬНОЙ КИСЛОТНО-ОСНОВНОЙ СИСТЕМЫ В ВОДЕ [24, 25] [c.46]

Равновесие в кислотно-основных системах, содержащих протон, определяется стандартными свободными энергиями таких реакций, как [c.162]

Точно такие же принципы лежат в основе изучения поглощения ультразвука в кислотно-основных системах. Только в этом случае фактором, смещающим равновесие, являются колебания давления в звуковой волне, а не осцилляции напряженности электрического поля. Влияние давления на константу равновесия описывается уравнением [c.143]

Во втором издании (первое вышло в 1974 г.) значительно переработаны разделы, посвяш,енные кислотно-основному равновесию и равновесию в системах, содержащих комплексные соединения, Предназначается для студентов химико-технологических специальностей вузов. [c.296]

В общем случае субстрат (или несколько субстратов) может быть участником довольно сложной системы кислотно-основных равновесий, т. е. существовать в нескольких формах, отличающихся числом и положением протонов, только одна из которых, как правило, оказывается реакционноспособной. Концентраиия любой из форм пропорциональна полной концентрации субстрата 8, и выражение (VI.38) сохраняется в силе с той лишь разницей, что зависимость а и, тем самым, /г фф от pH илн становится более сложной. [c.339]

Для количественных расчетов необходимо знать численные значения констант равновесия соответствующих реакций. Для многих реакций различных типов — комплексообразования, окислительно-восстановительных, кислотно-основных — они найдены путем экспериментального определения концентрации реагирующих частиц в равновесных системах или рассчитаны теоретически, исходя из термодинамических параметров систем. Значения констант можно найти в таблицах, например, в справочнике Ю. Ю. Лурье Справочник по аналитической химии (М., Химия, 1989). Тем не менее эти таблицы не охватывают всего многообразия химических реакций. Во многих случаях для сложных химических процессов приходится [c.47]

В кислотно-основной системе (в том смысле, в каком этот термин применяет Бренстед [3]), центральная группа М является. V-кислотным основанием и MA.iv —iV-основной кислотой, образованной присоединением N протонов. В окислительно-восстановительной системе центральная группа М соответствует полностью окисленному, а MA,v—полностью восстановленному соединению, образованному обратимым присоединением N электронов или атомов водорода. Если рассматривать атом водорода как ион водорода плюс электрон, то окислительно-восстановительные процессы всегда можно формально свести к электронным процессам. Окислительно-восстановительные системы существенно отличаются от кислотпо-основяых тем, что в последних промежуточные соединения всегда присутствуют в различимых концентрациях, а в окислительно-восстановительных системах это наблюдается очень редко. В качестве наиболее важных примеров следует отметить уже упомянутые краситель Вурстера и пиоцианин, а также равновесие между ионами Мп (II), Мп (III) и Мп (IV), изученное ГрубейХуберихом [4]. В указанной системе (в отличие от других случаев изменения валентности ионов металла, например при окислении Sn (И) до Sn (IV), Au (I) до Au (III) или T1 (1) до T1 (III) промежуточный ион [c.20]

Кислотно-основные реакции, протекающие в водных растворах, характеризуются гораздо легче, чем какие-либо иные виды химического взаимодействия в воде, поскольку эти реакции в основном связаны лищь с переходом ионов водорода от донора к акцептору протонов. Используя эти реакции, можно получить подробные сведения об идентичности реагирующего вещества и продукта в реакциях переноса протона, а также с некоторой достоверностью установить наличие равновесия и определить константы равновесия, которые управляют поведением кислотно-основной системы. В настоящей главе мы рассмотрим вопросы, касающиеся природы кислот и оснований в воде, методы расчетов равновесий в кислотно-основных системах, а также теорию и методы кислотно-основной титриметрии. [c.99]

Кислотно-основные системы особенно хорошо удовлетворяют этим требованиям. Переход протона между кислотой и основанием является чрезвычайно быстрым процессом, который по своей природе протекает строго стехиометрично. Кроме того константы равновесия для многих кислотно-основных реакций имеют значительную величину, поэтому можно легко достичь резкой и воспроизводимой конечной точки титрования. И в заключение, существует множество кислотно-основных индикаторов, которые претерпевают отчетливые цветовые изменения при различных значениях pH и тем самым могут быть использованы для точного обнаружения точки эквивалентности. [c.130]

Кривые образования и диссоциации были использованы нами при рассмотрении равновесий в кислотно-основных системах. Впервые кривую образования применил в 1915 г. Н. Бьеррум в классическом исследовании тиоцианатных комплексов хрома. В случае изучения равновесия комп.чексообразования при помощи [c.229]

Типичными равновесиями являются а) равновесия, которые включают кислотно-основные системы, где может осуществляться конкуренция за ионы водорода (теория Бренстеда) или за перенесение свободных электронных пар на незаполненные орбитали (теория Льюиса) б) равновесия, которые включают окислительно-восстановительные процессы, где идет конкуренция за элек- [c.115]

Кроме кислотно-основных равновесий мы применили описанный метод к исследованию равновесий комплексообразования. Исследование системы фумаровая кислота—кадмий—едкий натр на фоне перхлората натрия в области, в которой осадок фумарата натрия еще не образуется, показало, что все кажущиеся нарушения материального баланса по ионам водорода можно скомпенсировать подбором его эффективного коэффициента активности , причем комплексообразования не обнаружено. Для системы, в которой вместо фумаровой использована ма-леиновая кислота, обнаружен комплекс состава 1 1, причем без варьирования коэффициента активности иона водорода интерпретация данных была затруднительной. В этих расчетах использованы концентрационные константы кислот, вычисленные по тому же методу для систем без кадмия. [c.129]

В дисперсных системах, где потенциалобразующими ионами являются ионы Н+ и ОН , изоэлектрическому состоянию соответствует определенное значение pH среды, которое называется изоэлектриче ской точкой. Изоэлектрическая точка рНиэт зависит от кислотно-основных свойств вещества дисперсной фазы. Для большинства гидрозолей гидроксидов (кремния, титана, железа, алюминия и др.) pH иэт определяется соотношением констант равновесия реакций отш.енления и нрисоедине-ния протона Н+ [c.100]

Оригинальную точку зрения на механизм реакции нитрования ароматических соединений выдвигает в своих работах французский исследователь Ланц [32]. Он рассматривает нитрование как процесс, связанный с кислотно-основным равновесием в системе, исходя при этом из представлений Бренстедта. [c.139]

Одним из наиболее валяных факторов, определяющих силу кислот и оснований, является природа используемого растворителя, особенно если растворитель участвует в устанавливающихся в системе равновесиях, как это бывает в большинстве случаев. Изменение растворителя приводит не только к изменениям зиачен1П1 констант кислотности, но зачастую и к изменению ряда относительной кнслопюсти для конкретной серии соединений. Весьма характсрны. 1 примером в этом смысле является то, что кислотность алифатических спиртов в газовой фазе возрастает в ряду первичные <С вторичные < третичные спирты [10], тогда как при использовании обычных растворителей обнар живается обратная завнсимость. (Найдено, что толуол по своей кислотности располагается между метанолом и этанолом.) Подобные закономерности найдены и для кислотно-основных свойств аминов в газовой фазе [10]. [c.69]

В теории К. и О. особая роль отведена протону, однако г жидких системах своб. протоны не могут существовать. Завершенное кислотно-основное взаимод., по Бренстеду, описывается схемой Ai -f В2 Bi -t- А2, где Ai, Bi и А], В2 — две сопряженные кислотно-осиовиые пары. В аависимости, напр., от тнпа реагента нлн р-рителя одно и то же в-ве может проявлять как кислотные, так и основные св-ва. Поэтому нельзя, учитывая лишь строение в-ва, отнести его ц К. или к О. Можно только установить, какую ф-цию выполняет то или иное в-во в данном протолитич. равновесии. Напр., СНзСООН в воде ведет себя как К. (СНзСООН +, -t- Н2О ft СНзСОО -f НзО-t-), а в безводной Н2ЗО4—i [c.258]

Наиб, распространены водные кислотно-основные Б. р. Они содержат слабую к-ту НА и сопряженное с ней основание А", напр. СН3СООН и СН3СОО-, NH и NH,. В таких системах осуществляется равновесие [c.338]

Протон (от греч. protos — первый) — устойчивая элементарная"] (фундаментальная) частица с единичным положительным электрическим зарядом П. в 1863 раза тяжелее электрона протоны образуют вместе с нейтронами ядра всех химических элементов. Число П. в атомном ядре определяет заряд ядра (2) и место соответствующего элемента в периодич. системе Д. И. Менделеева. Наиболее легкое ядро — ядро изотопа водорода (протия), представляет собой один протон. Поскольку атом водорода имеет только один электрон, его ионизация приводит к образованию положительного иона Н+, который в растворах гидратирован (НзО+). Этот ион играет важную роль в кислотно-основных равновесиях (кислота протон + + основание), в ионном обмене, в электролитической диссоциации и др. Протонизация — присоединение протона Н+. [c.109]

Любое состояние химического равновесия может быть описано константой равновесия К. Это очень полезный параметр, и он может быть использован для описания большого ряда аналитически важных химических процессов, та- ких, как кислотно-основные взаимодействия, комплексообраэованне, а также окислительно-восстановительные (редокс) реакции. Гетерся енные равновесия играют важную роль в современных аналитических методах разделения, таких, как экстракция и хроматография. Константа равновесия — это средство, с помопц>ю которого могут быть представлены и подробно описаны химиче-ские равновесия всех типов. Введение этой характеристики системы позволяет объяснять и моделировать особенности химических процессов в сложных системах. [c.121]

Существует множество окислительно-восстановительных реакций, и каждая из них характеризуется своим значением р точно так же, как каждое кислотно-основное равновесие связано с конкретным значением pH. Для сильных кислот характерны низкие pH, для сильных оснований — высокие pH. Аналогично, сильные окислители характеризуются низкими или отрицательными значениями ре, а сильные восстановители —высокими р . В дальнейшем мы гюкажем, как связан р с удобной измеряемой величиной, окислительно-восстановительным потенциалом Е. Для описания окислительно-восстановительного состояния системы удобно измерять окислительно-восстановительный потенциал в электрохимической ячейке. [c.174]