Кислотные свойства кислот - Что такое кислотные свойства?

Присутствие этих ионов обуславливает кислый вкус растворов кислот, способность менять окраску индикаторов и, в высоких концентрациях, раздражающее действие кислот. Подвижные атомы водорода кислот способны замещаться на атомы металлов с образованием солей , содержащих катионы металлов и анионы кислотного остатка. Кислоты как класс химических соединений, обладающих рядом близких свойств, известны с древнейших времён.

В году французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в их составе кислорода. Эта гипотеза оказалась несостоятельной, так как многие кислоты не имеют в своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных свойств.

Тем не менее, именно эта гипотеза дала название кислороду как химическому элементу [2]. В году немецкий химик Юстус Либих определил кислоту как водородсодержащее соединение, в котором водород может быть замещён на металл [2].

Первую попытку создать общую теорию кислот и оснований предпринял шведский физикохимик Сванте Аррениус. Теория Аррениуса быстро показала свою ограниченность. Согласно сольвентной теории Франклина, созданной в году, кислотой называлось вещество, при растворении увеличивавшее число тех же катионов , которые образуются при диссоциации растворителя.

Данная теория сыграла важную роль в исследовании неводных растворов кислот. Химическая теория кислот и оснований формировалась в работах А.

По Ганчу, кислотами называются соединения водорода, в которых последний может быть замещён на металл или неметаллический радикал с образованием соли [2]. Брёнстедом и английским учёным Т. Поскольку основание может быть рассмотрено как продукт отщепления протона от кислоты, электрический заряд сопряженной кислоты всегда на единицу меньше, чем заряд сопряженного с ней основания. Согласно электронной теории, предложенной в году американским физикохимиком Г.

Ключевым свойством, определяющим способность взаимодействия кислоты Льюиса с основанием Льюиса, является энергетическое соответствие между низшей свободной молекулярной орбиталью, принимающей электронную пару, и высшей занятой молекулярной орбиталью, с которой эта электронная пара уходит.

Эта способность была учтена в рамках принципа жёстких и мягких кислот и оснований Пирсона принцип ЖМКО. Данный принцип устанавливает, что наиболее склонны взаимодействовать мягкие кислоты с мягкими основаниями и жёсткие кислоты с жёсткими основаниями.

При этом под жёсткими кислотами понимаются кислоты Льюиса, обладающие большим положительным зарядом, большой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью. Напротив, мягкие кислоты обладают малым положительным зарядом, низкой электроотрицательностью и высокой поляризуемостью.

Поскольку данные свойства изменяются плавно, ряд кислот Льюиса занимает промежуточное положение между жёсткими и мягкими [4]. Принцип ЖМКО не имеет количественного критерия оценки силы кислот, поэтому он не может быть применён для аналитических расчётов [3]. В году М. Усанович сформулировал общую теорию кислот и оснований, согласно которой кислотой является частица, которая может отдавать катионы , в том числе протон , или присоединять анионы , в том числе электрон.

Таким образом, понятие кислоты, по Усановичу, включает как кислоты Брёнстеда, так и кислоты Льюиса, а также окислители [3].

Что такое кислотные свойства?

Кроме того, само понятие кислотности, как и основности, в общей теории Усановича рассматривается не как функция вещества как такового, а как роль, которую оно играет в зависимости от партнёра по реакции [9]. Кроме подразделения на кислоты Льюиса и кислоты Брёнстеда, последние принято классифицировать по различным формальным признакам:.

Названия кислородсодержащих кислот состоят из двух частей: Собственное название кислоты образуется от русского названия кислотообразующего элемента путём добавления различных суффиксов:. Кислородсодержащие кислоты с несколькими кислотообразующими элементами называются изополикислотами. Их обычно называют традиционными названиями дифосфорная кислота H 4 P 2 O 7 , дисерная кислота H 2 S 2 O 7.

Кислоты, в которых атомы кислорода заменены на атомы серы , называются тиокислотами и имеют соответствующую приставку тио- тиофосфорная кислота H 3 PO 3 S.

Если гидроксильные группы кислоты или атомы кислорода замещены на атомы галогенов или аминогруппу , то к названию также добавляется соответствующая приставка амидофосфорная кислота H 2 PO 3 NH 2 , а замещённые серные кислоты по традиции называют сульфоновыми хлорсульфоновая кислота ClSO 3 H. Кислоты с пероксидным мостиком -O-O- относятся к пероксокислотам и имеют приставку пероксо- пероксомоносерная кислота H 2 SO 5 либо над- надсерная кислота [11].

В систематических названиях кислот к корню латинского названия кислотообразующего элемента добавляют суффикс -ат , а названия остальных элементов или их групп в анионе обозначаются приставками. В скобках указывают степень окисления кислотообразующего элемента, если она имеет целочисленное значение. В противном случае в название включают и число атомов водорода: Традиционно для простейших карбоновых кислот наиболее распространены тривиальные названия , некоторые из которых образовались ещё в XVII веке уксусная кислота , масляная кислота , адипиновая кислота , фталевая кислота.

Высшие карбоновые кислоты с чётным числом атомов углерода также имеют тривиальные названия, которые, однако, так сходны, что их употребление может вызывать путаницу каприловая кислота , каприновая кислота. Систематические названия карбоновых кислот образуются путём добавления окончания -овая кислота к названию соответствующего кислоте алкана гексановая кислота , пентакозановая кислота. В случае дикарбоновых кислот используется окончание -диовая кислота декандиовая кислота.

Иногда название более удобно образовывать при помощи окончания -карбоновая кислота , которое означает замену одного атома водорода в соединении на карбоксильную группу.

Лабораторная работа № 3

Такой подход применяется в тех случаях, когда карбоксильная группа присоединена к циклической системе циклопропанкарбоновая кислота. Если в карбоновой кислоте содержится пероксидный мостик, то к названию таких кислот добавляются приставки перокси- , пер- или над- надуксусная кислота , пероксибензойная кислота. Для обозначения серосодержащих органических кислот используют окончания -сульфоновая кислота RSO 3 H , -сульфиновая кислота RSO 2 H , -сульфеновая кислота RSOH , аналогичным образом добавляя их к названию родоначального алкана RH [13].

Сила кислот описывается при помощи константы равновесия реакции диссоциации кислоты в водном растворе, называемой также константой кислотности K a.

Кислоты: классификация и химические свойства

Чем больше значение K a , тем больше способность кислоты отдавать протон и тем выше её сила. Например, уравнение диссоциации и константу кислотности плавиковой кислоты можно записать следующим образом [16] [17]:. Например, фосфорная кислота диссоциирует по трём ступеням [17]:. Для приблизительной оценки силы кислот применяют эмпирические правила Полинга.

Эту зависимость связывают с отрицательным индуктивным влиянием этих атомов кислорода на связи O-H, за счёт которого облегчается отщепление протона от молекулы кислоты [19]. Полингу также приписывают эмпирическое правило, связанное с кислотностью многоосновных кислот, которое говорит, что последовательные константы диссоциации многоосновных кислот p K a1 , p K a2 , p K a3 находятся в отношении 1: Уменьшение констант кислотности связано с увеличением заряда образующегося аниона [19].

Степень диссоциации выражается в процентах либо в виде безразмерной величины от 0 до 1 [21]:. На кислотно-основное равновесие значительное влияние оказывает растворитель.

По сути, ион гидроксония представляет собой самую сильную кислоту в водных растворах, поскольку все более сильные кислоты нацело превращаются в него и таким образом выравниваются по своей силе. Аналогичная ситуация наблюдается и в других растворителях: Данное явление получило название нивелирующего эффекта растворителя [22].

Кислоты с p K a от 0 до 14 в воде диссоциированы не полностью: В этом случае говорят о дифференцирующем эффекте растворителя. Интервал p K a , в котором кислоты дифференцированы по силе, равен показателю константы автопротолиза растворителя. Если растворитель обладает основными свойствами, то в нём все кислоты становятся более сильными и большее число кислот нивелируется по силе например, в аммиаке уксусная кислота диссоциирует нацело, хотя в водных растворах она имеет среднюю силу.

Напротив, если основные свойства растворителя понижаются, то сильные кислоты могут стать слабыми, а число нивелированных кислот понижается [26]. Например, уксусная кислота служит нивелирующим растворителем для хлорной кислоты HClO 4 , диссоциирующей в ней нацело, и хлороводородной кислоты HCl и серной кислоты H 2 SO 4 , являющихся в уксусной кислоте слабыми [27]. На диссоциацию кислот сильное действие оказывает диэлектрическая проницаемость растворителя.

Это влияние особенно заметно при сравнении двух кислот разного зарядового типа. При диссоциации нейтральной кислоты, например, фенола C 6 H 5 OH, в растворе образуются два иона. Таким образом, в первом случае после реакции число ионов увеличивается, а во втором случае это число не изменяется [28].

Следовательно, переход от растворителя с высокой диэлектрической проницаемостью более полярных к растворителям с меньшей диэлектрической проницаемостью менее полярным должен сильно уменьшать силу нейтральных кислот и сравнительно мало влиять на заряженные кислоты. Так, в воде фенол в 5 раз сильнее иона триэтиламмония, однако, в метаноле фенол в раз слабее этого иона [28].

Растворитель может сильно увеличивать кислотность веществ, специфически стабилизируя анионы, образующиеся в результате диссоциации. Существует несколько факторов, которые определяют относительную силу органических и неорганических кислот и которые связаны со строением той или иной кислоты. Часто несколько факторов действуют одновременно, поэтому трудно предсказать их суммарное влияние.

Среди наиболее значимых можно выделить следующие факторы [29]. В то же время такая необходимость возникает. Для решения данной задачи в году Л. Дейрупом была предложена функция кислотности Гаммета H 0. Их подход заключался в изучении кислотно-основного равновесия очень сильных кислот в присутствии менее сильного основания, чем вода, и измерении соотношения концентраций протонированной и непротонированной форм этого основания методом электронной спектроскопии.

Это дало возможность продлить шкалу кислотности в отрицательную области, благодаря чему стала возможной оценка кислотности концентрированных растворов неорганических кислот [30]. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Тривиальные названия некоторых органических кислот [14] [15]. Формула Название по ИЮПАК Тривиальное название Происхождение тривиального названия НСООН метановая кислота муравьиная кислота лат.

Значения p K a некоторых кислот в разбавленных водных растворах [2]. Проверено 15 апреля Архивировано 17 апреля года. Большая Российская энциклопедия, Нет ни кислот, ни оснований! The whies and whences of chemical nomenclature and terminology. Химия элементов главных групп периодической системы Д. Свойства оксокислот хлора Проверено 17 апреля Архивировано 19 апреля года. Реакции, механизмы и структура.

Проверено 23 апреля Архивировано 28 апреля года. Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN Другие значения: Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Править Править вики-текст История. В других проектах Викисклад.

Эта страница последний раз была отредактирована 10 июня в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.

Материалы по теме
Для того, чтобы оставить комментарий, Вы должны авторизоваться.
Гость

Как это работает Блог О нас Стоимость уроков Отзывы Партнерам Контакты Репетиторы по скайпу. В конце каждого перепечатываемого материала вы обязаны вставить ссылку на сайт scienceforyou.