ГЛАВА 5. КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ РАВНОВЕСИЯ И ИХ РОЛЬ В АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ (В АНАЛИТИКЕ)

Надежность критериев определяется их независимостью как от утверждений, к которым их прилагают, так и от причастных к этому

людей.

Джордж Сорос - великий меценат нашего времени, покровитель науки и образования («Мои философские взгляды», 1996)

5.1. ПРОТОЛИТИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ. ПОНЯТИЕ О ПРОТОЛИТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ

Со времени становления (1883-1887) теории электролитической диссоциации С.А. Аррениуса принято считать, что кислота - это вещество, выделяющее при ионизации (диссоциации на ионы) ион водорода Н+, а основание - это вещество, выделяющее при ионизации гидроксид-ион (гидроксильный ион) ОН^-.

Согласно этим представлениям типичными кислотами являются минеральные кислоты (хлороводородная НС1, азотная HNO₃, серная H₂SO₄, ортофосфорная Н₃РO₄ и др.), органические кислоты, например одноосновные карбоновые кислоты RCOOH, где R - органический радикал, и т.д. Все они при диссоциации выделяют ион водорода:

В соответствии с представлениями теории электролитической диссоциации к типичным основаниям относятся гидроксиды натрия NaOH, калия КОН, кальция Са(ОН)₂, аммиак NH₃ • H₂O в водных растворах и т.д. При ионизации они выделяют гидроксид-ионы:

Однако в рамках этих представлений в число оснований не включались многие вещества, которые в растворах ведут себя как основания. Так, например, пиридин, молекула которого не имеет гидроксильных групп, реагируя с водой, дает группы ОН^-

и ведет себя в растворе как слабое основание, хотя источником гидроксильных групп является не сама молекула пиридина, а молекула воды, в реакцию с которой вступила молекула пиридина.

Более общая протолитическая теория кислот и оснований, свободная от подобных недостатков, была предложена в 1923 г. и развита в последующие годы датским физикохимиком Й.Н. Бренстедом (1879-1947). По теории Й.Н. Бренстеда кислота является донором протона, а основание - акцептором протона; кислоты и основания существуют как сопряженные пары; протон Н+ в водном растворе не существует, а образует ион Н₃O⁺.