Кислотно-основные теории Аррениуса

Недостатки гипотезы Аррениуса можно проиллюстрировать на следующем примере раствор аммиака в ацетоне является основанием, хотя ион гидроксила в растворе отсутствует. Изучение реакций в неводных средах обнаружило недостатки гипотезы Аррениуса и привело к разработке большого числа новых кислотно-основных теорий. [c.10]

Много места в книге отведено кислотно-основным равновесиям и теории кислот и оснований. Однако в соответствии с многоступенчатым характером изложения весь этот материал подан не как обычно-одной и не всегда легко усвояемой порцией, а увязан с другими, подчас далеко отстоящими в тексте темами. Например, вводя представления об электролитической диссоциации растворов, авторы ограничиваются определениями кислот и оснований по Аррениусу. Далее в связи с обсуждением кислотноосновных равновесий в растворах приводятся более общие определения Бренстеда и Лаури. И только после ознакомления с льюисовыми структурами молекул даются наиболее общие определения кислот и оснований по Льюису. Сложные проблемы расчета кислотно-основных равновесий вообще вынесены в отдельное приложение. [c.7]

В соответствии с классическим определением Аррениуса (1887 г.) кислотами называют вещества, которые в водном растворе диссоциируют с образованием ионов водорода, а основаниями — вещества, диссоциирующие с образованием ионов гидроксила. Это определение было большим шагом вперед по сравнению с эмпирическими критериями, которые, правда, и до настояш,его времени используются на практике для оценки кислотно-основных свойств веществ. В соответствии с классической теорией для кислот и оснований характерна реакция нейтрализации, в результате которой образуется вода, а типичные свойства прореагировавших компонентов исчезают. При выпаривании раствора получается соль, катионы которой остались от основания, а анионы — от кислоты. Теория объясняет также электропроводность образовавшегося раствора соли, понижение температуры замерзания и осмотические явления. [c.375]

Таким образом, реакция нейтрализации сводится всегда к взаимодействию ионов Н и ОН и в разбавленных растворах сильных кислот и оснований должна характеризоваться постоянством теплового эффекта независимо от природы кислоты и щелочи. Теория Аррениуса была широко применена к трактовке различных кислотно-основных равновесий. Для процессов диссоциации кислоты НА и основания МОН закон разведения Оствальда можно записать в виде (1.7), где К обозначает так называемую кажущуюся константу диссоциации соответственно кислоты (/Са) или основания Кв) - [c.11]

Следовательно, ограничения кислотно-основных реакций водной средой больше нет, и такие реакции возможны в любой среде и в отсутствии среды. При протонной трактовке область кислотноосновных реакций сильно расширяется, и соответственно исключаются многие недостатки, присущие теории Аррениуса. Согласно протонной теории, реакцию между кислотой и основанием можно рассматривать как борьбу за протон между двумя основаниями. При диссоциации H I как кислоты образующиеся ионы хлора являются основанием, так как они могут присоединить протоны. Такую кислотно-основную пару называют сопряженной парой, а ионы хлора — основанием, сопряженным с кислотой НС1. Чтобы кислота могла отдать протоны, необходимо присутствие основания, принимающего протоны. В случае простой ионизации кислоты роль основания играет растворитель. Например [c.329]

Относительная сила кислот и оснований по протонной теории может быть определена почти так же, как и по теории Аррениуса, хотя имеет несколько иное значение. Если выразить в общем виде кислотно-основную реакцию [c.330]

Конечно, теория сольво-систем может быть распространена на область кислотно-основных реакций в ранее неизвестных системах. Но она исключает большой раздел типичных кислотно-основных реакций, которые могут быть рассмотрены только в свете протонной теории, и поэтому, она никак не может заменить последнюю. По существу теория сольво-систем мало отличается от ряда моделей Аррениуса в применении к отдельным растворителям. Следовательно, все недостатки теории Аррениуса, кроме ограничения кислотно-основных реакций водными растворами, можно отнести и к теории сольво-систем. Тем не менее нельзя не видеть необходимости создания такой теории кислот и оснований, которая была бы достаточно общей, чтобы включать в себя все возможные системы. [c.332]

Во многих вузовских учебниках по общей либо физической химии можно встретить суровые, граничащие с осуждением, слова в адрес классической теории электролитической диссоциации Аррениуса — Оствальда — Вант-Гоффа. Один из наиболее разящих упреков касается того, что определение понятия кислотно-основное взаимодействие в рамках этой теории пригодно только и только к водным растворам. [c.20]

Ограничения теории Аррениуса были преодолены в протонной теории кислот и оснований Бренстеда и Лоури, которая связала кислотно-основные свойства с отношением вещества к протону. По этой теории [c.186]

После Аррениуса было показано, что определение кислот, солей и оснований в терминах теории электролитической диссоциации не охватывает всего многообразия кислотно-основных свойств веществ. [c.116]

Таким образом, рассмотрение кислотно-основного поведения веществ по Бренстеду, в отличие от ионной теории Аррениуса, не ограничено только водными растворами. [c.208]

Кислотно-основные явления. Теория электролитической диссоциации Аррениуса объясняет кислотные свойства растворов присутствием ионов водорода, а основные — ионов гидроксила. Нейтрализация рассматривается как реакция образования воды и соли. Поскольку степень диссоциации может быть определена посредством измерения электропроводности, то сила кислот и основании сопоставляется по их электропроводности. Эти представления иногда называют водной теорией кислот и оснований или теорией их электролитической диссоциации. [c.159]

В конце прошлого века Аррениус предложил первую теорию кислот и оснований, согласно которой кислоты —это вещества, диссоциирующие в водном растворе с образованием ионов водорода, а основания — ионов гидроксила. Для теории Аррениуса характерно, что классификация веществ на кислоты и основания ограничена только водными растворами связана она только с ионами водорода и гидроксила. Теория предполагает, что диссоциация с образованием этих характерных ионов, определяющих кислотные и основные свойства, происходит самопроизвольно, без активного участия в ней растворителя. Кислотно-основное взаимодействие по теории Аррениуса сводится к процессу [c.26]

Вопреки тому, что на первый взгляд приведенные три теории кажутся очень близкими (особенно теории Аррениуса и Бренстеда— Лаури), они и существенно различны. Различия эти кроются как в вопросе отнесения веществ к кислотам или основаниям, так и в причинах, обусловливающих кислотный или основной характер поведения веществ. [c.27]

Другое существенное различие между двумя теориями относится к способу проявления кислотных или основных свойств. Аррениус рассматривал диссоциацию кислоты НВ как самопроизвольный процесс. Согласно теории Бренстеда, для проявления кислотных свойств кислотой НВ необходимо присутствие- основания А более сильного, чем В", которое в состоянии оторвать протон от кислоты. Следовательно, отщепление протона от кислоты происходит не самопроизвольно, а под действием основания А. По Бренстеду — Лаури поэтому нет смысла говорить только о кислотном или основном свойстве отдельно, но всегда только о едином кислотно-основном взаимодействии, которое по существу представляет собой конкуренцию двух оснований В" и А за протон [c.28]

Теория Льюиса по своему характеру выглядит наиболее общей из всех трех теорий, так как связывает кислотно-основные свойства с определенной электронной структурой, а не относит их к известным химическим единицам, таким, как Н+ и 0Н , в теории Аррениуса или Н+ в теории Бренстеда. Так как акцепторами электронов, кроме протона, могут быть и многие другие химические реагенты, число кислот по Льюису во много раз больше числа кислот по Бренстеду. Из определения оснований по Льюису непосредственно следует, что оно включает в себя и все основания по Бренстеду. [c.28]

Таким образом, хотя теория Аррениуса хорошо объясняет многие факты проявления кислотных и основных свойств веществ в водных растворах, она не учитывает взаимодействия растворенного вещества с растворителем и образования гидратированных (сольватирован-ных) ионов. [c.7]

Таким образом, с развитием химии теория Аррениуса оказалась несостоятельной. В связи с этим были предложены другие теории кислот и оснований, которые объясняли большее число фактов кислотно-основного взаимодействия. [c.8]

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]

Но эта точка зрения неразрывно связывает кислотно-основную функцию с солеобразованием, т. е. восстанавливает те взаимоотношения мен<ду кислотами, основаниями и солями, какие существовали в науке до теории Аррениуса, были ослаблены этой последней и вовсе разорваны теорией Бренстеда [c.248]

Классическая теория кислотно-основного катализа имела не только ограничения. Она не могла служить серьезным средством управления катализом. Главные ее недостатки заключались в неправильной интерпретации лежащих в ее основе экспериментальных фактов. Эта теория просто не могла еще объяснить всех сложных процессов, связанных с изменениями среды, которая окружает ионы. Необходим был синтез известной гидратной теории растворов Менделеева и теории электролитической диссоциации Аррениуса, т. е. создание новой теории ионной гидратации, чтобы дать правильное объяснение [c.88]

Современные электронные теории органической химии оказались весьма полезными для многих корреляций свойств и структуры, в том числе и для объяснения относительной силы органических кислот и оснований. Согласно определению Аррениуса, кислотами являются соединения, которые в растворе дают ионы водорода Н+, тогда как основания образуют гидроксид-ионы ОН. Эти определения вполне приемлемы для реакций, идущих только в водных растворах, но поскольку кислотно-основные взаимодействия имеют чрезвычайно важное и практическое значение, то постепенно были сформулированы гораздо более общие концепции. Так, Бренстед определил кислоты как вещества, которые способны отдавать протоны, т. е. как доноры протонов, [c.63]

Как известно, теория Аррениуса породила дуалистические представления о природе кислот и оснований, согласно которым носителем кислотных свойств считается ион водорода (протон), а носителем основных свойств — ион гидроксила. Кислотами, в соответствии с этой дуалистической ионной теорией, назывались соединения, при диссоциации которых появляются ионы водорода основаниями — соединения, при диссоциации которых возникают ионы гидроксила. Ионы водорода и гидроксила считались носителями каталитических свойств кислот и оснований. Каталитическая активность рассматривалась при этом как одна из наиболее важных особенностей кислот и оснований. Измерение скорости каталитических реакций, например реакции мутаротации глюкозы, т. е. превращения а-глюкозы в равновесную смесь а- и Р-глюкозы [c.86]

Как известно, теория Аррениуса породила дуалистические представления о природе кислот и оснований, согласно которым носителем кислотных свойств считается ион водорода (протон), а носителем основных свойств —ион гидроксила. Кислотами в соответствии с этой теорией называются соединения, при диссоциации которых появляются ионы водорода основаниями — соединения, при диссоциации которых возникают ионы гидроксила. Ионы водорода считаются носителями каталитических свойств кислот, а ионы гидроксила — оснований. [c.87]

Следовательно, ограничения кислотно-основных реакций водной средой больше нет, и такие реакции возможны в любой среде и в отсутствие среды. При протонной трактовке область кислотноосновных реакций сильно расширяется и соответственно исключаются многие недостатки, присущие теории Аррениуса. [c.352]

Дальнейшие исследования показали, что многие вещества, не являющиеся электролитами в водных растворах, проводят электрический ток в среде неводных растворителей (см. гл. 1). Теория Аррениуса, сводящая все многообразие кислот и оснований к двум типам электролитов, диссоциирующим с образованием ионов водорода, являющимся единственным носителем кислотных свойств, и ионов гидроксила — единственным носителем основных свойств, оказались не в состоянии объяснить эту аномалию. [c.133]

ОСНОВНЫХ реакций в их растворах обусловлены реакциями переноса протона. Кислоты были определены как доноры протонов, основания — как акцепторы протонов, а кислотно-основные реакции — как реакции переноса протона протолиз). Наиболее важное отличие этих теорий от определения Аррениуса заключается в том, что протон сам по себе не может быть ни кислотой, ни основанием. Даже молекулы растворителя могут вести себя либо как кислоты, либо как основания, именно этим явлением обусловлен аутопротолиз ряда чистых жидких растворителей. [c.15]

Необъяснимо с точки зрения теории Аррениуса и то, что многие вещества, являясь нейтральными в воде, в ледяной уксусной кислоте проявляют основные свойства, а в жидком аммиаке -- кислотные. Указанные ([закты свидетельствуют о том, что ионы не просто механически распределены в растворителе, а между растворителем и растворенным веществом имеет место взаимодействие, и природа растворителя при этом небезразлична. [c.117]

Следует сказать, что теория кислот и оснований Аррениуса получила свое дальнейшее развитие в XX в. Было по-иному рассмотрено представление о природе кислотно-основного взаимодействия. Так, например, с позиций теории электролитической диссоциации аммиак NH3 никак нельзя назвать основанием. В то же время газообразный аммиак вступает в реакцию с хлоро-водородом с образованием соли NH4 I, т. е. проявляет основные свойства. Поэтому было дано следующее определение кислоты и основания [c.91]

Теории кислот и оснований. Представления о кислотно-основном равновесии начали формироваться в конце XVHI в. В работах Лавуазье кислотные свойства связывались с наличием кислорода. Однако, как было установлено Дэви и Гей-Люссаком, ряд вещ,еств, не содержащих кислорода, обладает кислотными свойствами (HF, НС1 н т. п.). В то же время многие кислородсодержащие соединения кислотами не являются. Поэтому было предложено считать кислотами вещества, в состав которых входит водород, способный замещаться на металл, С появлением представлений Аррениуса об электролитической ионизации возникла возможность классификации кислот и оснований по характеру их диссоциации в растворах. С этой точки зрения кислотой следует считать электролит, в водном растворе которого присутствуют гидратированные ионы водорода (ионы гидроксония). Основания в водных растворах отщепляют ион гидроксила. [c.264]

Теория ангидрокислот и ангидрооснований, а также теория Ганча базировались на совершенно иных предпосылках, чем классическая теория кислотно-основного взаимодействия, сформулированная Аррениусом и Оствальдом. Представления же классической теории были столь просты и наглядны (не случайно именно эти представления и поныне излагаются в школьных и вузовских учебниках), что отказываться от них химикам очень уж не хотелось. Поэтому появилось искушение распространить эти положения на любой растворитель. Для реализации этого намерения имелись достаточно серьезные основания. Речь идет о процессе автоионизации (автопротолизе) растворителя. [c.10]

В отличие от теории Аррениуса и более ранних теорий кислот и оснований, концепция Брёнстеда—Лоури применима и для таких видов кислотно-основного равиовесия, которые даже формально нельзя представить в виде процессов диссоциации. Известны соеданения, не сопержащне атомов водорода или гндроксидных групп, но дающие кислые или щелочные растворы. Это объясняется тем, что в результате взаимодействия с растворителем (водой) они образуют продукты с кислотно-основными свойствами. Приведем несколько примеров [c.142]

Существенный прогресс в создании теории кислот и оснований, а также кислотно-основного взаимодействия связан с теорией электролитической диссоциации, разработанной С. Аррениусом и В. Оствальдом (1880-1890 гг.). Согласно этой теории, явившейся первым приближением к современным взглядам на кислотно-основное взаимодействие, кислоты - это водородсодер- [c.400]

Одной из первых попыток вырваться из узких рамок водной теории С. Аррениуса было создание концепции сольвато-систем (сольватная теория), согласно которой кислотно-основные свойства соединений проявляются не только в воде, но и в неводных растворителях (X. Кади, X. Элеей, Е. Франклин). ФранклйИ считал, что кислоты и основания - это производные воды, амисиака, сероводорода и других "типовых веществ. [c.401]

Протонная теория приписывает кислотные свойства таким частицам, как NHj, а основные свойства—частицам NOJ и С1" это показывает, как сильно различаются определения Бренстеда — Лаури и Аррениуса. По Бренстеду—Лаури кислотно-основные свойства приписываются любым частицам (молекулам, ионам), так что и кислоты, и основания могут быть нейтральными (HNO3. НС1. ЫНз) и заряженными (HSO , ЫН . N0 . SO ), [c.200]

Хотя химики и пришли к мысли, что кислоты — это соединения, содержадгие водород, они еще не были убеждены в тол1, что основания должны содержать гидроксильные группы. Было известно, что многие органические соединения, а также аммиак проявляют в реакциях основные свойства, но гидроксильных групп не содержат и игнорировать это было трудно. По аналогии, если бы в то время были известны вещества с кислотными свойствами, но не содержащие водорода, нельзя было бы ограничивать понятие кислоты веществами, содержащими водород. Но этого не было, и водородная концепция кислоты была подкреплена теорией Аррениуса. [c.352]

Наиболее ранняя теория кислотно-основных свойств, котсфой в значительной мере пользуются и в настоящее врсхмя, была предложена АррениусОлМ примерно в конце 19 в. Аррениус выполнил множество экспериментов по исследованию электрических свойств растворов и убедился, что некоторые растворы содержат заряженные частицы, которые он назвал ионами. Первоначально его работа, как, впрочем, и работы многих других молодых новаторов, вызывала только насмешки тем не менее она и теперь является основой для современных представлений о кислотах, основаниях и ионах. [c.33]

Теория Льюиса — наиболее общая из трех обсуждавшихся-здесь теорий, поскольку она рассматривает множество кислот и оснований. Для применения теории Льюиса необходимо знать структуру вещества и заселенность его электронных орбиталей. Какую из теорий можно с наибольшим успехом применить к решению данной проблемы, зависит от самой проблемы. Все трц теории подчеркивают конкурентный характер кислотно-основных реакций теория Аррениуса трактует эти реакции на основе гидроксильных ионов, стремящихся захватить водородные ноны теория Бренстеда говорит о различных основаниях, конкурирующих друг с другом за обладание протоном теория Льюиса объясняет наблюдаемые явления с помощью представлений о различных кислотах, конкурирующих за обладание неподеленными электронами различных оснований. В каждом случае состояние равновесия можно описать константой равновесия, зависящей от концентрации конкурирующих веществ в состоянии равновесия. Значения этих констант можно определить экспериментально и использовать их зате.м для расчета ожидаемых характеристик в родственных системах. На практике, как правило, действитель- [c.42]

Определение и описание кислот и оснований давалось многими химиками, в том числе Бойлем, Лавуазье, Дэви, Берцелиусом, Либихом и Аррениусом. В настоящее время в зависимости от цели исследования принимается одна из двух концепций кислот и оснований, которые были предложены почти одновременно. Это теории Бренстеда — Лоури [1,2] и Льюиса [3]. Согласно определению Бренстеда, кислоты — вещества, проявляющие тенденцию к потере протона, а основания — вещества, проявляющие тенденцию к приобретению протона. Так, цля кислоты НА кислотно-основная по-луреакция выражается схемой [c.39]

КАТАЛИЗ КИСЛОТНО-ОСНОВНОЙ — ускорение гетеролитич. реакций кислотами и основаниями. Такая способность кислот и оснований — один из признаков, характеризующих этот класс химич. соединений. Классич. теория К. к.-о. (В. Оствальд, С. Аррениус) приписывала каталитич. действие исключительно ионам водорода и гидроксила. Позднее было установлено, что реакции, ускоряемые ионами Н+ и ОН , катализируются также недиссоциированными молекулами кислот и оснований и различными другими ионами, напр, ионом NHy (общий кислотно-основной катализ). Известны, однако, реакции специфич. катализа только ионами водорода (инверсия сахара, гидролиз ацеталей и др.) или только ионами гидроксила (напр., разложение нитрозотриацетонамина). [c.239]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология