Киселини и основи

класове химични съединения. Обикновено киселини са вещества, съдържащи водород (HCl, HNO3. H 2SO 4. CH3 СООН, и т.н.) и се разпадат във вода за образуване на Н + йони (или по-скоро, хидрониев йони H3 О +). Наличието на тези йони води до характерен остър вкус на водни разтвори на киселини както и тяхната способност да променят цвета на химически индикатор (вж. Chemical уреди). Според броя на протоните разцепва разграничи едноосновен киселина (например, азотна киселина HNO3. Солна солна киселина, оцетна СН3 СООН), двуосновен (сярна H 2SO 4. Карбонова Н2 CO3), триосновен (ортофосфорна Н 3РО 4). Колкото по-голяма хидрониев йони, присъстващи в разтвора на водна киселина, т. Е. Колкото по-висока степен на дисоциация на последната, толкова киселината. Киселина напълно отделени в разредени разтвори се наричат силно. За да включват слаба киселина йонизация константа (киселина дисоциация степен характеризиращата по такъв разтвор, при 25 ° С) по-ниско от 10 -5 (оцетна 1,8.10 -5. Циановодородна 7,9.10 -10). Дисоциация многооснов киселини се среща в няколко етапа, всеки от които има своя йонизация постоянна. Например, РО4 на йонизация постоянна H3 на

Н + и Н2 PO - 4 7,10 -3. Н2 РО4 - да Н + и НРО 4 8.10 2- -8. НРО 4 2- до Н + и PO4 3- 4,8.10 -13. На см органични киселини. Карбоксилните киселини също. Основи като цяло посочени вещества, съдържащи хидроксилна група ОН и способен на разлагане във воден разтвор за образуване на хидроксилни йони OH [КОН, NaOH, Са (ОН) 2 и др.] -. Повечето от основата е неразтворим във вода. основава разтворим във вода, се нарича основи (Вж. Основи). присъствие на йони ОН - и обяснява характерен вкус на алкален разтвор на основа, както и тяхната способност да променят цвета показатели. Субстрати 1, 2, 3 хидроксилни групи се наричат едно-, дву-, trohkislotnymi. Не е напълно дисоциира при разтваряне във вода, се нарича база като киселина слабо. Като силни бази включват калиев хидроксид КОН, NaOH натриева, бариева Ва (ОН) 3. На принципите на създаване К. и титли. см. Номенклатура на неорганични съединения.

Определения С и около. въз основа на теорията за електролитна дисоциация достатъчно често, за практически цели. Въпреки това, както е установено за дълго време, много съединения, проявяващи характерни свойства на К и. не съдържат водород или ОН групи. Освен това, едно и също вещество в някои реакции често се държи като киселина, а в другата - като база (виж Амфотерно.). По този начин способността на дадено вещество да реагира като киселина или основа не е абсолютна собственост на веществото, и се изразява в специфични химични реакции, дължащи се на класа на киселина-основа. В тези реакции един от реагентите киселина играе важна роля по отношение на друго вещество, което играе ролята на основа. По този начин, способността на дадено вещество да реагира на киселина или основа е неговата функционална характеристика. Много са правени опити да се разработи единна теория, която ще позволи, с оглед на посочените по-горе обстоятелства, веществото се недвусмислено се отнасят към класа на киселини и основи. Въпреки това, до този момент не е намерен един единствен критерий за това. Най-често срещаните двете понятия - датския физическа химик JH Йоханес Брьонстед и американски химик физическа GN Люис (1923). Йоханес Брьонстед киселини се отнася до клас от водород-съдържащ вещество, благоприятно реакциите с положителни водородни йони - протони (.. N т протонни или bronstedovskie киселини) и към клас база - вещество присъединява протони. Функции К. и около. от Йоханес Брьонстед може да изпълнява като неутрални молекули и йони. химическа реакция, в който настъпва трансфер протон от киселина на база: А + В - ⇔ А - + BH (където An - киселина и В - - база) се нарича киселина-база или протолитично. Тъй протолитично реакции са обратими и в обратна реакция, както и в линията настъпва трансфер протон, директна реакция е също така проведени с един спрямо друг и функция К.. (Така наречените конюгиран К. и.), Т.е. BH - киселина и А - - база. Например, в реакцията: H 2SO 4 + Н2 О ⇔ HSO - 4 + H3 O + киселини са H 2SO 4. и H3 О +. и HSO - 4, и Н2 О - база. Йоханес Брьонстед концепция дава ясна критерий за класифициране на химични реакции от типа на киселина-основа, позволява експресията за количествено определяне на основните характеристики протолитично равновесия и локализира водород-съдържащ вещество в серия във възходящ ред на тяхната способност да отдаде протон, че е тяхната киселинност. Тези предимства протолитично теория равновесие са довели до нейното прогностична способност и да гарантират широкото използване bronstedovskih представителства в химическата практика. В същото време, Йоханес Брьонстед концепция присъщите ограничения изразяват в това, че направи материал киселинни свойства на наличието на водород в състава си, той все още остава голям брой кисели вещества, които не съдържат водород. Тези вещества са получили име химия апротонен или Lewis киселини са електронно ненаситени съединения, такива като халиди на бор, алуминий и калай, оксиди на някои метали и т.н. Съгласно концепцията на Lewis, в допълнение към някаква степен гореспоменатото пространство, киселина е вещество, се присъединява към реакционната двойката химически електрони, а основата - вещество, дава двойка електрони. Резултатът е да се замени молекули електронни ненаситени киселини, дължащи се на електрон база, както и появата на нови съединения (соли) от електронната стабилност (по-специално октет) и връзката донор-акцептор, като например:

където BF3 - киселина и NH3 - база. Важна особеност на основа киселина, Люисова, е социализацията на електронните базови двойки. Това е различно от редокси реакции, в които молекулите на окислителя напълно взети един или повече електрони от молекулите на редуктор; Не социализираните орбити в същото време не възникнат. За разлика от Йоханес Брьонстед Люисова киселина се свързва с основни свойства не са с наличието на определени химични елементи (особено водород), и изключително за структурата на външни електронни черупки от атоми. В същото време има вътрешна връзка между двете понятия, въз основа на факта, че за Н + йон. както и на киселини Lewis, характеризиращ се с силен афинитет за електронна двойка. В допълнение към двете понятия обсъдиха. е известно, че някои други, които не се получи, обаче, е толкова широко разпространена.

Както bronstedoskie и Люис К. теория за. широко използвани в практиката. Промяната на киселинност или алкалност на средата често се използва за увеличаване на скоростта на реакцията и променя механизма на взаимодействие. Това е същността на киселина-основа катализа, както обикновено се използва в химическата промишленост; важно е bronstedovskie и Люисови киселини имат, в много случаи, подобен каталитичен ефект. Широко използвани киселинно-основни процеси в химическата промишленост (неутрализация. Хидролиза. Ецване на метали и т.н.). Много от киселини (сярна, азотна, солна, фосфорна и т.н.) и основа (калиев хидроксид, натриев хидроксид и т.н.) са основните продукти на химическата промишленост и се използват като изходни вещества в критичните сектори на химическата промишленост.

Колектор - структурни и динамична - К. и функция. извършва в живите организми, участва в много биохимични процеси. Обикновено, тези процеси са много чувствителни към киселинността или алкалността на средата (виж. PH стойност. Киселинният база баланс). Посока ефекти К. и около. се използва в медицината. Например, разредени разтвори на солна киселина се използват за амплифициране на стомашната секреция, борна - за дезинфекция и стягащо изплакване и т.н. В същото време, когато се погълнат концентрира К. и за. възможни тежки изгаряния на вътрешните органи, падането на сърдечната дейност и т.н. води в някои случаи до смърт на организма.

Лит. W. Luder Tsuffanti С Electron теория на киселини и основи, транс. от английски език. М., 1950; Михаил Usanovich MI Какво е киселина и основа, A.-A. 1953; Полинг L. Обща Chemistry, Acad. от английски език. М. 1964; Кратко Химическа енциклопедия, Vol. 2, М. 1963.

Свързани статии