Молекулы и кристаллические структуры всех веществ имеют свое неповторимое электронное строение, проявляющееся в прочности связей, их пространственной направленности, валентности атомов и электрических зарядах на них. При превращениях
веществ изменяется состояние электронов, что очень важно для понимания сущности химических реакций. Все реакции оказалось возможным разделить на два больших класса в зависимости от характера электронных процессов.
1. Кислотно-основные реакции, связанные с передачей электронных пар между атомами.
2. Окислительно-восстановительные реакции, сопровождающиеся переносом разного числа электронов и изменением степеней окисления (формальных целочисленных зарядов) атомов.
7.1. Кислотно-основные реакции
Кислотные и основные свойства проявляют не только те вещества, которые формально относят к классам кислот и оснований, но и соединения других классов: соли, оксиды, спирты и др. Стремление понять сущность кислотности и основности привело к созданию нескольких теорий, с которыми мы уже познакомились в предыдущих разделах (3.3, 3.4, 5.3, 6.4).
Сущность теорий представлена на рис. 7.1. Кислота и основание всегда рассматриваются как вещества или частицы, проявляющие противоположные свойства и поэтому реагирующие между собой. Эти теории
Рис. 7.1. Важнейшие теории кислот и оснований
не противоречат друг другу, так как проявление кислотно-основных свойств рассматривается в них в разных условиях и с разных точек зрения.
Особенно универсальна электронная теория Льюиса. Передача валентной электронной пары от частицы к частице с образованием связи между ними является самым обычным механизмом элементарных превращений в растворах, газах и твердых телах. При рассмотрении реакций доноров и акцепторов электронных пар с молекулами воды в растворах выясняется непротиворечивость всех этих теорий и сводимость их к теории Льюиса. Например, оксид cepbi(VI) в качестве кислоты Льюиса реагирует в растворе с водой в качестве основания, образуя обычную серную кислоту.