Основание – донор электронов

HF (г) + H₂O(ж)®Н₃О⁺(р-р) + F^-(р-р)

кислота основание

H₂O(ж) + NH₃(р-р)®OH^-(р-р) + NH₄⁺(р-р)

кислота основание

H₂O(ж) + H₂S(р-р)®H₃O⁺(р-р) + HS^-(р-р)

основание кислота

 

Протон в воде: 1-4 пс (1пс = 10^-12с)

Протолитическое равновесие

кислота₁ + основание₂«основание₁ + кислота₂

сопряжение пары

HSO^-₄(р-р) + H₂O(ж)«SO₄^2-(р-р) + H₃O⁺(р-р)

кислота₁        основание₂ основание₁ кислота₂

 

PO^3-₄ + H₂O«HPO^2-₄ + OH^-

 

Сила кислот

НА(р) + Н₂О(р)«А^-(р) + Н₃О⁺(р)

                      (7.11)

a_Н2О=1

                 (7.11а)

аутопротолиз (аутодиссоциация)

Н₂О(ж) + Н₂О(ж)«Н₃О⁺(р) + ОН^-(р)

К_w=[Н₃О⁺][ОН^-]=10^-14

рK_w=рН + рОН=14

если рКа<<0 (Ка>>1) то сильная кислота

если рКа>>0 (Ка<<1) слабая кислота

Чем сильнее кислота, тем слабее сопряженное основание

НА^-       А^-          Ка             рКа

HJ         J^-             10¹¹            -11

HCLO₄ CLO₄^-    10¹⁰             -10

HCL     CL^-        10⁷               -7

H₂SO₄   HSO^-₄  10²                 -2

H₃O⁺    H₂O       1                    0

H₂SO₃ HSO^-₃     1.5*10^-2        1.81

H₂CO₃ HCO^-₃     4.3*10^-7       6.37

B(OH)₃ B(OH)^-₄ 7.2*10^-10      9.14

HPO₄^2- PO^3-₄    2.2*10^-13          12.7

 

Если рКа<0, то кислота отдает протон воде и Н₂О®Н₃О⁺

Неводные растворители

                                                                            pKw

2NH₃(ж)«NH₄⁺ + NH₂^-                              33

2H₂SO₄«H₃SO⁺₄ + HSO^-₄                           4

2CH₃COOH«CH₃COOH⁺₂ + CH₃COO^-   13

 

 

2(CH₃)₂SO «CH₃SOCH₂^- + (CH₃)₂SOH^-

DMSO

 

K_w(CH₃COOH) < K_w(H₂O)

Следовательно СН₃СООН + Н₂О«СН₃СОО^- + Н₃О⁺

K_w(CH₃COOH) > K_w(H₂SO₄)

след. CH₃COOH + H₂SO₄«CH₃COOH⁺₂ + HSO^-₄

относительная сила кислот

Недостатки протолитической теории:

- в растворах нет протонов

- апртонные растворители не описываются

- не описывается механизм гидролиза

Cu²⁺ + 2HOH«CuOH⁺ + H₃O⁺

к-та    осн.        осн.      к-та

 

Значения рК_В сопряженных пар

CL^- + H₂O «HCL   + OH^-

слаб.осн слаб.к-та     сильн.к-та  сильн.осн