Кислотно-основное взаимодействие протолитические реакции

Механизм реакций кислотно-основного катализа основан на промежуточном протолитическом взаимодействии реагентов с катализатором, в результате чего образуются частицы повышенной реакционной способности. Например, механизм реакции АВ — Р при специфическом кислотном катализе можно объяснить следующей схемой [c.347]

Органические вещества могут участвовать в протолитических, окислительно-восстановительных реакциях, а также реакциях осаждения и комплексообразования, что обусловлено химическими свойствами их функциональных групп. В связи с этим для количественного титриметрического анализа органических соединений используют в основном те же методы, что и для анализа неорганических соединений. Кроме того, для целей анализа используют реакции конденсации, замещения водорода, введения нитро- или нитрозо-групп, присоединения, свойственные органическим веществам. В некоторых случаях в процессе титрования сочетаются несколько типов взаимодействий, например окисление— восстановление, замещение водорода и присоединение, кислотно-основное взаимодействие и присоединение и т. п. [c.213]

Таким образом, теория кислот и оснований Бренстеда значительно расширила круг веществ, которые можно рассматривать как кислоты или основания не только в воде, но и в неводных средах. Протолитическая теория хорошо объясняет реакции кислотно-основного взаимодействия как в водных, так и в неводных системах, а также взаимодействие между кислотами различной силы, чего невозможно было объяснить, опираясь на теорию Аррениуса. [c.13]

Протолитическая теория дала более общее представление о кислотно-основных равновесиях в растворе — реакция взаимодействия кислоты и основания всегда приводит к образованию новых кислоты и основания. [c.234]

ХОДИТ Протолитическая реакция, которую следует рассматривать как сопряженное кислотно-основное взаимодействие [c.497]

Первичные стадии кислотно-основного взаимодействия (протолитических реакций) в неводных растворах обусловлены возникновением водородных связей между поляризованными атомами водорода кислоты и атомами кислорода, азота или фтора основания или донорно-акцепторных связей. Взаимодействия, протекающие при титровании основания В или кислоты НАп сильной кислотой (НгМ+Ч-Ап-сол) или сильным основанием (BH+ oл-f М сол), соответственно схематически можно представить следующим образом [c.221]

Несовершенство классической теории кислот и оснований давно уже стало очевидным, особенно в связи с интенсивным изучением неводных растворов. Бренстед и Лоури, стремясь объяснить новые экспериментальные данные, еще в 1923 г. выдвинули протолитическую теорию кислот и оснований, объясняющую большое число реакций кислотно-основного взаимодействия в водных и неводных средах. В 1924 г. Лыоис предложил теорию кислот и оснований, построенную на электронных представлениях и включавшую в понятие кислотно-основного взаимодействия новый круг реакций. Весьма ценный вклад в развитие новых современных теорий кислот и оснований внесли советские ученые Я. А. Измайлов, А. И. Шатенштейн и М. И. Усанович. [c.3]

Бренстеда, оказавшей неоценимую помош,ь в их становлении [16]. Вместе с тем результаты этих работ сделали заметной ограниченность теории, как это случилось и при разработке других сторон проблемы кислотно-основного взаимодействия. Совокупность наших знаний о кислотах и основаниях диктует необходимость расширения представления о протолитических реакциях и уточнения их механизма. [c.9]

Углеводороды относятся к категории наиболее слабых кислот и оснований, поэтому тезис о недостаточности схемы Брен-стеда-Лоури для описания кислотно-основного взаимодействия приобретает особую убедительность при обсуждении многих протолитических реакций углеводородов. Не случайно, что необходимость в пересмотре определений кислот и оснований появилась, в частности, благодаря подробному знакомству с обменными реакциями углеводородов в протофильных и протогенных средах. [c.108]

Будущие исследования раскроют перед нами все богатство проявлений кислотно-основного взаимодействия, позволят проследить с несравненно большей полнотой, чем это доступно сейчас, взаимосвязь между образованием непрочных ассоциатов и ионизацией, количественно характеризуют все стадии протолитических реакций и отчетливо представят их зависимость от строения реагентов. Однако и сейчас можно использовать для классификации протолитических реакций отличия между начальной и конечной ее стадиями. [c.296]

Реакции между кислотами и основаниями не сводятся только к переходу протона от кислоты к основанию по схеме Бренстеда—Лоури. В действительности механизм кислотно-основного взаимодействия сложнее. В процессе протолитической реакции образуются молекулярные соединения кислоты с основанием посредством водородной связи, и реакция может ограничиться лишь этой начальной стадией. Системам, в состав которых входят ионы, присущи специфические особенности и закономерности. Существенное отличие между начальной и конечной стадиями протолитической реакции может быть использовано классификацией протолитических реакций, детализация которой произойдет в будущем. [c.300]

Что же общего во всех этих примерах Они достаточно наглядно и убедительно показывают, что постепенное изменение степени кислотно-основного взаимодействия, начиная от очень слабого (образование водородно связи) вплоть до его завершения переходом протона и ионизацией молекул протолитов, может, не изменяя характерных особенностей реакций водородного обмена, которые определяются протолитической функцией субстрата, влиять на скорость, селективность и в конечном итоге на механизм замещения водорода. Чем сильнее кислотно-основное взаимодействие, тем обычно быстрее происходит обменная реакция. Приведенные примеры подтверждают ранее сделанное заключение о том, что изотопный обмен водорода ускоряется при повышении полярности реакционного комплекса, состоянием предельной поляризации которого является ионизация [62, стр. 6]. Видимо существует симбатность между полярностью промежуточного реакционного комплекса, если он образуется, и полярностью переходного состояния. [c.366]

Важнейшим классификационным признаком гетеролитических реакций водородного обмена в растворах является протолитическая функция субстрата и реагента. При обсуждении механизмов водородного обмена следует учитывать новые представления о механизме кислотно-основного взаимодействия, предусматривающие процессы, которые не сопровождаются полным переходом протона и ионизацией электронейтральных молекул. [c.367]

Уравнения (9), (10) и другие подобные им соотношения, которые могут описывать не протекающие до конца реакции взаимодействия амфотерных растворителей со слабыми кислотами или основаниями, показывают, что кислотно-основное взаимодействие в растворителях этого типа зависит от кислотно-основной силы самого растворителя и от коэффициентов активности частиц, участвующих в протолитической реакции между растворенным веществом и растворителем. Поскольку многие из этих частиц обладают зарядом, диэлектрическая постоянная растворителя играет важную роль в определении положения равновесия рассматриваемого кислотно-основного взаимодействия. [c.315]

Поскольку в протолитической теории отпала самостоятельная категория реакций гидролиза, то встает вопрос и о том, что следует понимать под названием реакции нейтрализации, поскольку этот термин как раз и относился в старой теории к взаимодействию кислоты и основания, и в старой теории принимали, что такое взаимодействие отнюдь не всегда приводит к нейтрализации в последнем случае говорилось об обратимости реакции нейтрализации вследствие прохождения обратной реакции гидролиза получающейся соли. Но согласно протолитической теории возникает собственно не соль, а новые сопряженные кислота и основание (КИСЛ.1+0СН.2 0СН.1 + КИСЛ.2), поэтому отсутствие полной нейтрализации рассматривается как общий случай. Следовательно, термин реакция нейтрализации как синоним выражения реакция кислотно-основного взаимодействия следует исключить можно говорить о реакции нейтрализации или просто о нейтрализации в том частном случае, когда вследствие протолитической реакции получается нейтральный или почти нейтральный раствор (т. е. с pH л 7). [c.67]

Теория Льюиса не делает никаких различий между протолитическим и апротонным кислотно-основным взаимодействием. Реакция между, например, бромистым алю-минием и пиридином, которая с точки зрения протонных теорий не имеет даже отдаленного отношения к кислотно-основному взаимодействию, естественно и непринужденно подходит под это определение в рамках электронной теории [c.20]

Вещества, выступающие в реакциях в качестве доноров электронных пар, являются основными, а вещества-акцепторы — кислотными. В рассмотренных примерах донорно-акцепторное взаимодействие протекает за счет перехода протонов. Следовательно, в подобных случаях основные свойства проявляют молекулы, присоединяющие протон, кислотные — молекулы, отдающие протон. Реакции, сопровождающиеся передачей протона, называются протолитическими. [c.153]

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]

Протолитические взаимодействия отвечают требованиям, предъявляемым к реакциям, используемым в объемном анализе, в отношении их стехиометрии и скорости протекания. Связывание Н3О+ и ОН в растворе в соответствии с уравнением (X. 10) происходит за время порядка 10 с. При титровании определенного протолита (кислоты или основания) в зависимости от величины Ка или Кь всегда можно подобрать такой подходящий титрант и среду, чтобы реакция шла до конца. Что же касается определения эквивалентной точки, то наиболее часто в этом разделе объемного анализа применяют визуальные методы, основанные на использовании кислотно-основных индикаторов — веществ, которые изменяют свой цвет при достижении определенного значения активности протонов. Однако иногда, наряду с этими методами, используют и некоторые физические, чаще всего потенциометрические, методы анализа. [c.238]

Ионообменный катализ — одна из важнейших и весьма быстро развивающихся областей применения ионитовых смол [1—3]. Однако наряду с несомненными и большими достоинствами синтетических ионитов как катализаторов процессов кислотно-основного типа в растворах (легкость отделения их от реакционной массы, простота регенерации, высокая избирательность, хороший выход, чистота получаемых продуктов и т. д.) они обладают и рядом существенных недостатков, прежде всего явно неудовлетворительной для многих целей химической и термической устойчивостью [4]. Это предопределяет необходимость поисков ионообменных катализаторов, свободных от указанных недостатков. Большого внимания заслуживают в этом отношении активированные угли, которые в зависимости от химической природы их поверхности, иначе говоря, от условий взаимодействия угля с кислородом, могут проявлять как анионообменные так и катионообменны е свойства [5—7]. Имелись, в частности, веские основания предполагать [8], что так называемый окисленный уголь Дубинина — Кройта, являющийся полифункциональным катионитом [9] , будет служить эффективным катализатором химических процессов, ускоряемых в растворах водородными ионами. Исходя из этого, в настоящей работе каталитическое действие активных углей исследовалось преимущественно на примерах протолитических реакций кислотного типа. Наиболее детально были изучены реакции инверсии сахарозы, гидролиза уксусноэтилового эфира и пинаколиновой перегруппировки, из которых первая и третья ускоряются только ионами водорода [10, 11], а вторая — как водородными, так и, особенно сильно, гидроксильными ионами [10]. [c.32]

Обобщая поведение кислот и оснований, следует отметить, что необходимо учитывать, во-первых, кислотность и основность, присущие растворителю, во-вторых, кислотность и основность, присущие растворенному веществу, и. в-третьих, зависящий от этого тип взаимодействия между ними либо прото-литическое равновесие между растворенным веществом и растворителем (для слабых кислот пли оснований), либо необратимая протолитическая реакция (для сильных кислот и оснований). Наконец, надо помнить, что растворы электролитов получаются только в растворителях с высокой диэлектрической проницаемостью. Растворители с низкими значениями е образуют растворы слабых электролитов независимо от кислотности и основности обоих компонентов раствора. [c.231]

Кислотно-основные каталитические реакции протекают в результате промежуточного протолитического взаимодействия реагирующих веществ с катализатором или взаимодействия с участием неподеленной пары электронов (гетеролитический катализ). Гетеролитические реакции протекают с таким разрывом ковалентной связи, при котором, в отличие от гомолитических реакций, электронная пара, осуществляющая связь, целиком или частично остается у одного из атомов или группы атомов. Каталитическая ак- [c.24]

Пользуясь данными о константах кислотности и основности, измеренным в каком-либо растворителе, можно вычислить константы равновесия всевозможных протолитических реакций взаимодействия различных веществ в этом же растворителе, например [c.165]

Согласно протолитической теории Бренстеда-Лоури, кислотой является вещество, способное в растворе отдавать протон, а основанием — вещество, способное присоединять протон. Теряя протон, кислота превращается в сопряженное с ней основание, а основание, приобретая протон, образует сопряженную с ним кислоту. Важно подчеркнуть, что кислотные свойства какого-либо вещества проявляются только в присутствии акцептора протона, а основные свойства — в присутствии донора протона. Кислоты и основания объединяются под общим названием — протолиты, а взаимодействие их называют протолитическим равновесием. В протолитических реакциях может принимать участие амфипротный (обладающий как протонодонорными, так и протоноакцепторными свойствами) растворитель (например, вода). [c.36]

Активными промышленными катализаторами являются соединения бора, фтора, алюминия, кремния, фосфора, серы и других элементов, обладающие резко выраженными кислыми свойствами, или соединения элементов I и П групп, обладающие основными свойствами. Это обусловлено тем, что каталитические реакции этого типа протекают в результате промежуточного протолитического взаимодействия реагирующих веществ с катализатором или взаимодействия с участием неподеленной пары электронов. В первом случае каталитическая активность должна зависеть от легкости передачи протона реактанту (кислотный катализ) или отрыва протона от реактанта (основной катализ). [c.238]

Упомянуты начальная и конечная стадии кислотно-основного взаимодействия. В отличие от определений, опубликованных ранее [103, 109], сейчас говорится не о веществах , а о реагентах . Этим подчеркивается условность понятий кислота и основание примегательно к отдельно взятому веществу, поскольку его протолитическая функция проявляется только в ходе реакции, т. е. тогда, когда вещество становится реагентом. Таким образом устраняется отмеченный [c.299]

Современная физико-химическая теория кислот и оснований, развитая одновременно Дж. Бренстедом, Т. Лоури, Н. Бьерумом в 1923 г., объясняет физические и химические взгляды на диссоциацию кислот и оснований. Протолитическая теория охватывает как водные, так и неводные растворы веществ. Свое название она получила потому, что основным реагирующим ионом в реакциях кислотно-основного взаимодействия является простейший из ионов — протон. Значительный вклад в развитие этой теории внесли [c.86]

Межионное соединение B SHj обычно назыв ют ионной парой, так как силы, удерживающие вместе В и SHa, преимущественно электростатической природы. Степень протекания ионизации за-висйт от кислотно-основных свойств участников процесса НВ и SH, а также их сопряженных основания E- и кислоты SHj. Диссоциация полученной ионной пары на конечные продукты протолитического равновесия В и SH2 определяется прежде всего полярностью растворителя, мерой которой является его диэлектрическая постоянная D. Поэтому протекание суммарного процесса (П1.14) зависит не только от кислотно-основных свойств реагентов и продуктов протолитического взаимодействия, но и от диэлектрической постоянной растворителя. Если НВ и SH —нейтральные молекулы, как в рассмотренной реакции (III. 14), то с повышением D растворителя, т. е. с увеличением его полярности, возрастает и степень диссоциации. [c.39]

Современная физико-химическая теория кислот и оснований, развитая одновременно Дж. Бренстедом, Т. Лоури, Н. Бьерумом в 1923 г., объясняет физические и химические взгляды на диссоциацию кислот и оснований. Протолитическая теория охватывает как водные, так и неводные растворы веществ. Свое название она получила потому, что основным реагирующим ионом в реакциях кислотно-основного взаимодействия является простейший из ионов —протон. Значительный вклад в развитие этой теории внесли М. И. Усанович и Н. А. Измайлов, которые предложили схему диссоциации кислот и оснований с учетом продуктов их предшествующей ассоциации с молекулами растворителя. [c.87]

Большинство реакций, протекающих в жидкой фазе двойных систем, относится к кислотно-основному взаимодействию. Значительный вклад в изучение жидкофазных кислотно-основных равновесий сделан А. И. Шатенштей-ном [336], который дал подробную классификацию таких равновесий и широко использовал реакции изотопного обмена для изучения протолитических реакций [337]. [c.13]

Современные исследования протолитических реакций бааируптся на расииренных [1-43 взглядах Бренстеда [з1 и Лоури [б] относительно природы кислот и оснований. В наг стоящее вреия общепринято, что кислотно-основное взаимодействие охватывает как полный переход протона от кислоты к основанию, так и образование продукта присоединения между ниии аа счет водородной связи [1-4]. По мнению многих исследователей в водных растворах минеральных кислот кислотно-основное взаииодействие иежду органическими соединениями и средой заключается только лииь в протонизации этих соединений согласно схеиы Бренстеда [5 ] и, Лоури [б], т.е. в полном переходе протона от кислоты к основанию. [c.184]

Кислотно-основные каталитические реакции протекают в результате промежуточного протолитического взаимодействия реагирующих веществ с катализатором или взаимодействия с участием неподелепной пары электронов (гетеролитический катализ). Гетеролитические реакции протекают с таким разрывом, коваленг-ной связи, при котором, в отличие от гомолитических реакций, [c.26]

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]

Академик Г.К.Боресков еще около 10 пет тому назад на четвертом конгрессе по катализу дал высокую оценку ге-теролитическому катализу, получивщему широкое практическое применение в химической и нефтеперерабатывающей про-мьш1ленности. Он проанализировал многочисленные реакции кислотно-основного катализа, в котором молекулы реагирующих веществ связаны протолитическим взаимодействием с катализатором, а также действие льюисовских кислот и оснований 15]. [c.5]

Особо важное значение кислотно-основные свойства элементов имеют для понимания химического поведения веществ в водных растворах. При растворении различных веществ в воде последняя вступает во взаимодействие с молекулами или ионами растворенного вещества, образуя сольваты (гидраты). Вода сама по себе частично ионизирована вследствие протолитической реакции [c.44]

Тенденция к обобщению в кислотно-основных терминах различных химических взаимодействий (протолитические процессы, комплексообразование, взаимодействие с участием апротонных кислот , окислительно-восстановительные реакции) отражает тот факт, что условием таких взаимодействий является наличие координационноненасыщенных атомов. Согласно Шатенштейну [59, с. 257], широкое толкование понятий кислота и основание в теориях Льюиса и Усановича лишает их свойственного им содержания и приводит к противоречиям. В то же время особенности нротонсодержащих веществ (протонных кислот), обусловленные свойствами протона как элементарной положительно заряженной частицы, делает обоснованным их выделение в отдельный класс, свойства которого хорошо описываются протолитической теорией Бренстеда [4, гл. 5 59, с. 257 60]. [c.29]