Протолитическая теория кислот и оснований.
Классическое представление о кислотах и основаниях дает теория Аррениуса. Согласно этой теории:
Кислота – электролит, при диссоциации которого образуется в качестве катиона – ион водорода.
Основание – электролит, при диссоциации которого образуется в качестве аниона – гидроксид-ион.
Однако, эта теория не может объяснить кислотно-основные свойства веществ, таких как аммиак, анилин – проявляющих основные свойства и галогенидов металлов или неметаллов (PCl5), проявляющих кислотные свойства.
Поэтому в 1923 году Бренстедом и Лоури была предложена более общая теория кислот и оснований.
Основные положения протолитической теории:
1. Кислотно-основные реакции осуществляются за счет переноса протона Н+ от кислоты к основанию.
2. Реакции, сопровождающиеся переносом Н+, называются протолитическими, а вещества, участвующие в них – протолитами.
3. Кислота – это протолит, который является донором Н+, т.е. способна отдавать протон.
Кислота, отдавая протон, превращается в основание, которое называется сопряженным.
Кислота ⇄ H+ + сопряженное основание
HCl ⇄ H+ + Cl –
кислота сопр. осн-е
4. Основание – это протолит, который является акцептором протона H+, т.е. способно принимать протон.
Основание, присоединив H+, превращается в кислоту, которая называется сопряженной.
Основание + H+ ⇄ сопряженная кислота
NН3 + H+ ⇄ NH4+
основание сопр. к-та
5. Кислота и соответствующее ей сопряженное основание или основание и сопряженная с ним кислота образуют протолитические пары или сопряженные кислотно-основные пары:
HCl - Cl – ; NН3 - NH4+
к с.о о. с.к.
Сила кислоты определяется ее способностью отдавать H+, а сила основания – его способностью присоединять H+. Поэтому сильная кислота, отдав протон, превращается в слабое сопряженное основание, т.е. частицу, плохо присоединяющую протон, а сильное основание – соответственно, в слабую сопряженную кислоту.
В каждой протолитической реакции участвуют 2 пары кислот и оснований и схематически это можно изобразить так:
HCl/Cl–, H2O/H3O+
NH3/NH4+, H2O/H3O+