КИСЛОТИ І ОСНОВИ
Вивчивши зміст глави 14, студенти повинні: знати
- • властивості і сутність дії кислот і основ
- • основні положення іротолітіческой теорії кислот і основ;
- • поняття про водневий показник pH розчинів;
- • властивості і застосування буферних розчинів;
- • основні поняття електронної теорії кислот і основ; вміти
- • розраховувати концентрації іонів в розчинах кислот і основ;
- • розраховувати pH розчинів;
- • розраховувати концентрації іонів в розчинах малорозчинних електролітів; володіти
- • навичками прогнозування протікання кислотно-основних реакцій.
Класифікація речовин за типом хімічних реакцій
Стан електронів в атомах змінюється при переході атомів з вихідних речовин в продукти реакції. Це проявляється в зміні енергії молекулярних орбіталей, електричних зарядів і гібридизації атомів. Тому виявилося можливим класифікувати реакції на два типи за характером супроводжуючих їх електронних процесів.
1. Кислотно-основні реакції. Реакції цього типу характеризуються передачею наявних зв'язують і неподіленого електронних пар від одних атомів до інших. Спочатку кислотно-основними реакціями вважалися реакції обміну між звичайними кислотами і основами. Але після створення електронної теорії атома виявилося, що безліч реакцій між речовинами різних класів можна об'єднати в один тип за подібністю з реакцією утворення води при нейтралізації:
Тут носій кислотних властивостей іон водню акцептує електронну пару гідроксид-іона, що є, отже, донором. Важливо звернути увагу на те, що передача електронної пари від кисню не означає окислення останнього, так як електрони залишаються належать кисню в більшій мірі, ніж водню.
Американський вчений Г. Льюїс в 1926 р висунув електронну теорію кислот і основ , згідно з якою кислотами вважаються не тільки речовини, здатні віддавати іони водню, але все частки - акцептори електронних пар. Основами відповідно вважаються всі частинки - донори електронних пар. Це дозволило об'єднати в один тип все реакції, в яких відбувається передача електронних пар. Електронна теорія Льюїса буде розглянута нижче.
2. Редокс. Другий тип хімічних реакцій складають такі, в яких відбувається перенесення рівного числа електронів від одних атомів до інших. При цьому змінюються ступені окислення атомів. Такі реакції називаються окислювально-відновні або редокс-реакціями.
Речовини в хімічних реакціях проявляють як кислотно-основні, так і окислювально-відновні властивості. Відповідно до цього їх можна класифікувати на кислоти і основи, з одного боку, і на окислювачі і відновники, з іншого боку. Слід враховувати відносність такої класифікації, тому що різні властивості проявляються у одного і того ж речовини. Наприклад, азотна кислота HN0 3 є одночасно сильною кислотою і сильним окислювачем. Щавлева кислота Н 2 С 2 0 4 є досить сильною кислотою і одночасно відновником. Наприклад, вона окислюється перманганатом калію до вуглекислого газу:
При цьому щавлева кислота, як і інші кислоти, є окислювачем по відношенню до металів:
Для кожної речовини потрібно різнобічна характеристика його властивостей.
