Протолитические равновесия в воде

Согласно современным представлениям в жидкой воде осуществляется протолитическое равновесие — автопротолиз воды [c.114]

Константа протолитического равновесия воды очень мала. Так, при 25° С она равна [c.157]

Роль растворителя в реакциях протолиза. Влияние растворителя на протолитические равновесия наиболее значительно тоща, коща сам растворитель активно участвует в процессе переноса протона. Чем сильнее основные свойства растворителя, чем сильнее он акцептирует протон, тем больше значение Кк протолита. Так, очень слабая в воде кислота H N в таком растворителе, как жидкий аммиак, становится сильной кислотой H N + ЫНз(ж) NHI + N . В жидком МНз сильными кислотами будут H2S, СНзСООН и другие слабые кислоты. Кислоты, сильные в водном растворе, останутся сильными и в жидком аммиаке. В его среде различия в силе кислот исчезают из-за большого сродства к протону молекул NH3. Такое влияние на протолиз растворителей получило название выравнивающего или нивелирующего действия растворителя. [c.180]

Протолитические равновесия в воде [c.114]

Однако если в механизм реакции входит равновесие с участием слабых кислот или оснований, то можно наблюдать более высорсую скорость реакции в 020. Причина этого состоит в том, что константы диссоциации слабых кислот и оснований в О2О меньше, чем в Н2О (в 2—4 раза). Ионное произведение тяжелой воды 7(о2о = 0,145-10 также более чем в пять раз меньше, чем ионное произведение Н2О (разд. 35.4.1.4). Этот фактор становится особенно существен при кислотно-основном катализе. Вернемся к уравнению (135) можно легко понять, что в случае специфического кислотного катализа, т. е. при наличии предшествующего протолитического равновесия ([реакция (131)], скорость катализируемой реакции в О2О оказывается больше, чем в Н2О. Константа скорости в уравнении (135) равна [c.200]

Протолитическое равновесие в широком смысле слова — равновесие, в котором участвует протон — ион водорода Н В узком смысле слова протолитическими (в отличие от прототропных) называют реакции, в которых участвуют молекулы воды, отдающие или принимающие протоны [c.112]

В действительности диссоциация воды выражается протолитическим равновесием [c.28]

Индифферентные растворители обладают апротонным характером, и вещество, молекулы которого сами по себе способны к присоединению или отщеплению протонов, в среде апротонных растворителей ионов не образует. Однако неэлектролиты растворяются в них хорошо, поэтому индифферентные растворители особое значение имеют в анализе молекулярных соединений. Протолитические водоподобные растворители характеризуются ау-топротолитическими или амфипротными свойствами. В их среде в известных случаях могут происходить кислотно-основные реакции также и с веществами, не способными обмениваться протонами с молекулами воды. Константы протолиза обычных кислот и оснований в таких растворителях изменяются в такой же последовательности, как константы протолитических равновесий в воде. Однако в зависимости от константы аутопротолиза растворителя они постепенно могут достигнуть значительных различий. [c.49]

В точке эквивалентности в растворе существует только слабая кислота NH4 , которая находится в протолитическом равновесии с водой [c.201]

Вода, акцептируя протон сильно кислоты, проявляет свойства основания. Сила растворенной в воде кислоты определяется ее действием н,а воду, обусловленным состоянием приведенного выше равновесия. Например, карбоновые кислоты оказывают слабое влияние на состояние этого протолитического равновесия, т. е. являются слабыми кислотами. [c.416]

При разбавлении до молярности < 0,0001 М растворы становятся сильно (в пределе — бесконечно) разбавленными, а в таких растворах протолитические равновесия в значительной степени (в пределе—полностью) смещены вправо. Итак, при бесконечном разбавлении кислотно-основные реакции становятся практически необратимыми (а-> 1), а любые протолиты—сильными. Однако концентрация НзО (для кислот) и концентрация ОН" (для оснований) при увеличивающемся разбавлении становится очень малой и в пределе при F(p)->oo (т. е. в практически чистой воде) приближается к значению для воды (1 10 моль/л при 25°С). [c.136]

Вследствие сочетания различного рода взаимодействий между растворителем и участниками реакции положение равновесия зависит от многих факторов. Так, протолитическое равновесие между кислотой и основанием при изменении растворителя зависит не только от кислотности (основности) растворителя, но и от его способности к образованию координационных соединений. Поэтому, например, константы диссоциации карбоновых кислот в воде в 10 —10 раз больше, чем в безводном этаноле. [c.452]

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]

Предположим, что растворенное вещество — катион оксония, растворитель — вода. Найдите, чему равна константа данного протолитического равновесия, а также константа кислотности пары Н3О+/Н2О. При оценке используйте моляльную концентрацию воды. [c.43]

Одним из наиболее широко применяемых растворителей является вода. Поэтому рассмотрим, в первую очередь, протолитическое равновесие кислоты АН в водном растворе [c.209]

Итак, взаимодействие компонентов окислительно-восстановительной системы со сложным растворителем, приводящее к образованию комплексных соединений, имеет специфические особенности, обусловленные протолитическими равновесиями. Последние учтены в уравнении окислительного потенциала. Предлагаемый пример относится к комплексообразованию в системе Fe (HI)—Fe (П), помещенной в сложный растворитель вода — уксусная кислота. [c.145]

Для протолитического равновесия с участием кислоты НА и воды [c.174]

Для пластов Западной Сибири, характеризующихся высокой послойной неоднородностью и температурой, Л. К. Алтуниной и ее сотрудниками экспериментально обоснован и внедрен технологический процесс применения неорганических гелей для увеличения нефтеотдачи пластов [50]. Метод основан на способности системы соль алюминия — карбамид — вода непосредственно в пласте генерировать неорганический гель и СОг- В методе реализован известный принцип возникающих реагентов (гомогенного осаждения). В пласт закачивается гомогенный водный раствор, содержащий гелеобразную систему. При температуре выше 70 °С в нем происходит гидролиз карбамида. При этом образующиеся продукты гидролиза вызывают сдвиг протолитического равновесия ионов алюминия, в результате чего через определенное время происходит гидролитическая поликонденсация гидроксокомплек-сов алюминия и во всем объеме раствора мгновенно образуется гель. [c.62]

Рюйчи [57, 58] предложил другой способ определения констант скорости диссоциации слабых невосстанавливающихся кислот (дающих лишь волну разряда ионов водорода). В систему, содержащую слабую кислоту и ее анион, добавляется в избытке вещество, восстанавливающееся при сравнительно положительных потенциалах с потреблением ионов водорода (например, азобензол). Как было показано в гл. XII, вещество, восстанавливающееся с потреблением ионов водорода, в небуферной среде, как правило, дает две волны. Если все протолитические равновесия устанавливаются достаточно быстро, то более положительная волна ограничена диффузией к поверхности электрода свободных ионов водорода и других доноров протонов, а при восстановлении, отвечающем второй волне, потребляются ионы водорода из воды. Однако если донором ионов водорода, потребляемых при восстановлении, отвечающем первой волне, является слабая кислота, то высота этой волны определяется скоростью предшествующей реакции диссоциации этой кислоты [c.342]

В результате растворения щелочи образуется раствор гидроксид-ионов в воде (катионы щелочи протолитом не являются и во внимание не принимаются). Рассчитайте значение константы протолитического равновесия и константы кислотности пары НгО/ОН . При оценке используйте моляльную концентрацию воды. [c.43]

Если же система сопряженных катионных кислот остается одной и той же, а изменяется лишь диэлектрическая проницаемость, то константа протолитического равновесия (сила кислоты) не зависит от среды. Это наблюдается при диссоциации кислот в смесях воды со спиртами. В этом случае второй кислотой во всех смесях является кислота Н3О, так как основность воды значительно выше, чем спиртов. Как правило, сила катионных кислот, т. е. кислот, образованных из оснований (NH , H3NH3, gHsNHg), не изменяется с изменением диэлектрической проницаемости, почти до растворов содержащих 90% неводного растворителя. [c.316]

В связи с этим Дж. Бренстедом (1923, Дания) и Т. Лоури (1923, Англия) была предложена более общая водородная, или протолити-ческая, концепция кислотности кислота — вещество, стремящееся отдать протоны, а основание вещество, стремящееся присоединить протоны, т. е. кислота Н+-[-основание. Как уже отмечалось, свободный протон как частица не может существовать в растворах, он обязательно присоединяется к каким-либо частицам, сообщая им положительный заряд. Так, при растворении H I в воде устанавливается так называемое протолитическое равновесие [c.117]

Вода — довольно сильный основный растворитель, имеющий сравнительно большое сродство к протону (7,9 эв). Поэтому при растворении в ней сильных кислот (H IO4, H2SO4, НС1, HNO3 и др.) протолитическое равновесие между кислотой и водой практически полностью смещено вправо, что соответствует полной ионизации этих кислот в растворе [c.89]

Что касается самого факта ингибирования кислотой, то его легко объяснить смещением серии протолитических равновесий (2) и (4) в схеме 8 в неблагоприятную для процесса сторону. Конкуренция между взаимодействиями (1) и (1а) возникает в более щелочных растворах. Молекула алкена в этих условиях атакуется как молекулой водн, таки гидроксил-анионом. Активность гидроксил-аниона зависит от природы алкена, но, в общем, можно считать, что он в 10 —10в раз более сильный нуклеофил, чем молекулы воды. Небезынтересно отметить, что такое же отношение активности ОН" и HjO наблюдается и нри взаимодействии их с насыщенным атомом углерода [318]. Если проводить процесс расщепления алкена в буферных растворах, содержащих увеличивающиеся концентрации ( 2H5)5N/( 2H6)3N H l в спиртовой среде, то реакция ускоряется однако во фталатном буфере этого не наблюдается. Разница во влияниях триэтиламинного и фталатного буферов на скорость расщепления объясняется тем, что первый по своим свойствам гораздо в большей степени отклоняется от идеального раствора, чем второй. Однако эти же факты можно объяснить, допуская, что каталитический коэффициент отщепления протона в стадиях (2) и (4) для фталат-аниона меньше, чем для триэтиламина. Скорость процесса можно повысить, увеличив долю воды в реакционной среде. По-видимому, вода влияет на процесс двояким образом. Увеличение ее концентрации влияет на скорость в соответствии с общими законами кинетики, и, кроме того, в более полярной среде возрастает стабильность промежуточного продукта 141, обладающего цвиттерионным строением. [c.323]

Значительное число экспериментальных работ по кислот-но-основным равновесиям было выполнено в смешанных растворителях, особенно в смесях воды с органическими растворителями. Присутствие в растворе двух типов частиц растворителя привносит много сложностей. Во-первых, в растворе появляется несколько различных кислотных и основных частиц, образованных из молекул растворителя. Так, в водном спирте в качестве кислот выступают НгО, EtOH, Н3О+ и EtOH2, а в качестве оснований Н2О, EtOH, ОН- и EtO-. Во-вторых, состав растворителя вблизи иона (и в меньшей степени вблизи незаряженной молекулы) может меняться в. этом случае из-за эффекта преимущественной сольватации. Следовательно, макроскопические свойства таких систем будут даже менее существенны при рассмотрении протолитических равновесий, чем макроскопические свойства чистых растворителей . По этим причинам проблема смешанных растворителей обсуждаться здесь не будет. [c.89]

Известен физико-химический метод водоизоляции, основанный на способности системы соль алюминия — карбамид — вода генерировать неорганический гель и СО2. В методе реализЪван известный в аналитической химии принцип возникающих реагентов (гомогенного осаждения). В этом случае в пласт закачивается гомогенный водный раствор, содержащий гелеобразующую систему. При температуре выше 70 °С в нем происходдг гидролиз карбамида. При этом образующиеся продукты гидролиза вызывают сдвиг протолитического равновесия ионов алюминия, в результате через определенное время при pH = 3,8 —4,2 по механизму кооперативного явления происходит образование геля гидроксида алюминия во всем объеме раствора, приводящее к снижению проницаемости водоносного пласта. [c.532]

Можно привести много примеров, подтеерждаюш,их справедливость этих выводов из протолитической теории кислот и оснований. Так, вода представляет собой довольно сильный основной растворитель, имеющий сравнительно большое сродство к протону. Вследствие этого при растворении в ней сильных кислот, подобных H .IO4, H2SO4, НС1, HNO3 и т.п., протолитическое равновесие между кислотой (НА) и растворителем (HjO) [c.162]

Как и в случае протолитического равновесия, в реакции эл0ктронн1ото переноса может принять участие вода, окисляясь до кислорода или восстанавливаясь до водорода, по этой причине в водных растворах не существук . восстановители, для которых Е°<—0,83 В, и окислители, для которых. °>2 В. [c.24]

Константа протолитического равновесия отличается от константы диссоциации (термодинамической) воды или соответственно кислоты /Са- Отличие заключается в том, что уравнение протолитиче-ской реакции записывают в виде [c.158]

Кислотность водно-органической среды обусловлена экстракцией в органическую фазу разных кислотно-основных форм экстракционного реагента и других лигандов. Кислотность водно-ор-ганической среды может влиять на протолитические равновесия между каталитически активными комплексами, а также частицами окислителя и восстановителя. Влияние кислотности вод-но-орган чвской среды проявляется в реакции окисления о-аминофенола пероксидом водорода, катализируемой комплексами ниобия с а-бензоиноксимом. Поскольку ниобий экстрагируют из сильнокислых сред, извлекаются катионные комплексы ниобия (в отличие от анионных, активных при pH = 5—6 в водной среде). В результате оптимальные концентрации окислителя в разных средах различны. [c.160]

Предельные величины и р ь, о которых было сказано выше, являются характерными свойствами растворителя. (Впрочем, они не обладают абсолютными значениями, а зависят от чувствительности применяемого аналитического метода.) В воде существование протолитических равновесий ограничено приблизительно рН=0—14 (см. табл. 24). Эти пределы зависят ит константы автопротолиза и от диэлектрической постоянной растворителя. Константы автопротолиза определяются [c.214]

Реакции (1) и (2) являются протолитическими равновесиями собственно перегруппировка происходит в процессе необратимой реакции (3). Реакция (1) протекает так же быстро, как и любая протолитическая реакция. Имеются также указания, что реакция (3) тоже протекает быстро, Оказалось возможным выделить дийодги-драт и дихлоргидрат гидразобензола. Первый перегруппировывается мгновенно при соприкосновении с водой второй настолько неустойчив, что перегруппировка происходит, вероятно, даже в твердом состоянии (Понгратц). Поэтому принимают (Г. С. Хаммонд, 1953 г.), что реакция (2) — медленная и определяет скорость процесса. Несмотря на то, что эта реакция является протолизом, она может быть медленной, так как присутствие положительного заряда у первого атома азота препятствует присоединению протона ко второму атому азота. Ион с двумя положительными зарядами перегруппировывается тотчас же после своего образования. [c.567]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология