Теория Аррениуса

В ионной теории Аррениуса понятия «кислота» и «основание» тесно связаны с процессом электролитической диссоциации:

Кислотой является электролит, диссоциирующий в растворах с образованием ионов Н⁺;

Основанием является электролит, диссоциирующий в растворах с образованием ионов ОН^-;

Амфолитом (амфотерным электролитом) является электролит, диссоциирующий в растворах с образованием как ионов Н⁺, так и ионов ОН^-.

кислота

НА ⇄ Н⁺ + А^-

основание

МеОН ⇄ Ме⁺ + ОН^-

 

 

К амфолитам относят гидроксиды цинка, алюминия, хрома и некоторые другие, а также аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты.

Теория Бренстеда и Лоури.

В соответствии с этой теорией:

Кислотой называют любое вещество, молекулы (или ионы) которого способны отдавать протон, т.е. быть донором протона;

Основанием называют любое вещество, молекулы (или ионы) которого способны присоединять протон,

По теории И. Бренстеда и Т. Лоури кислота и основание составляют сопряженную пару и связаны равновесием:

КИСЛОТА ⇄ ПРОТОН + ОСНОВАНИЕ

Пример

в реакции:

HCl + OH^- ⇄ Cl^- + H₂O,

HCl и H₂O – кислоты, Cl^- и OH^- – соответствующие сопряженные с ними основания;

 

18. Равновесие между раствором и осадком малорастворимого электролита. Произведение растворимости Ks. Условия растворения и осаждения осадков.

Равновесия, которые устанавливаются на границе раздела фаз, называют гетерогенными равновесиями.

системе твердое вещество – насыщенный раствор устанавливается равновесие между осадком и ионами, образовавшимися при диссоциации растворенной части вещества:

насыщенный раствор

Kt_nAn_m(тв.) ⇄ nKt^m+ + mAn^n-

осадок

Применив к этому равновесию закон действующих масс, получим выражение для константы равновесия:

.

концен-трация твердой фазы является величиной постоянной. Соответст-венно, произведение константы равновесия на концентрацию твердой фазы также будет величиной постоянной:

Следовательно:

Таким образом:

В насыщенном растворе малорастворимого сильного электро-лита при данной температуре произведение молярных концентраций его ионов, возведенных в степени их стехиометрических коэффици-ентов, есть величина постоянная и называется произведением растворимости.

Произведение растворимости ПР (или ) количественно харак-теризует растворимость данного вещества при данной температуре.

.

В этой формуле m и n – число анионов и катионов в формуле вещества.

Условия растворения осадка:

если ПИ(произведение концентрации ионов) ≥ ПР (произведение растворимости) то DG > 0 и, следовательно, процесс самопроизвольно протекает в обратном направлении, т.е. в сторону образования твердой фазы.

В другом случае, если ПИ< ПР (ненасыщенный раствор), то DG < 0 и процесс самопроизвольно протекает в прямом направлении, т.е. в сторону растворения осадка.

Условие выпадения осадка:

27.Современное содержание понятия комплексные соединения (КС). Структура КС: центральный атом, лиганды, комплексный ион, внутренняя и внешняя сфера, координационное число центрального атома. Способность атомов различных элементов к комплексообразованию, природа химической связи в КС.

первые представления о строении комплекс-ных соединений были предложены А. Вернером

Основу координационной теории Вернера составляют следующие положения:

1. Комплексное соединение всегда содержит центральный атомили ион, который называется комплексообразователем.

В качестве комплексообразователя могут выступать атомы металлов (например, Fe, Co), ионы металлов (Fe²⁺, Cr³⁺ и др.),

2. Комплексообразователь окружен лигандами, в качестве которых могут выступать отрицательно заряженные ионы (Вr^-, NO₂^-, CN^-) и нейтральные молекулы (Н₂О, CO, NH₃).

Важной характеристикой лиганда является его дентатность - число химических связей, которые лиганд может образовать с комплексообразователем.

Лиганды, которые могут образовывать с комплексообразователем только одну связь, называют монодентатными. К числу моноден-татных лигандов относят все галогенид-ионы, ионы NO₂^-, CN^-, SCN^- и др., а также нейтральные молекулы Н₂О, NH₃, CO и др.

Лиганды называют бидентатными, если они могут образовывать две связи с комплексообразователем: С₂О₄^2-, СО₃^2-, S₂О₃^2- и др.

3. Комплексообразователь и лиганды составляют внутреннюю сферу комплекса.. Внутреннюю сферу принято заключать в квадратные скобки.

Комплексный ион может быть заряжен как положительно (комплексный катион), например, [Ag(NH₃)₂]⁺; так и отрицательно (комплексный анион), например, [Al(OH)₆]^3-.

4. Ионы, которые находятся за пределами внутренней сферы, образуют внешнюю сферу комплексного соединения. В нее могут входить как положительно заряженные ионы (H⁺, Na⁺, K⁺), так и отрицательно заряженные ионы (Cl^-, SO₄^2-), а также нейтральные молекулы, например, H₂O.

Координационное число (к.ч.) комплексообразователя отражает число связей, которые комплексообразователь образует с лигандами..

 

28.Равновесия в растворах комплексных соединений. Образование и диссоциация КС в растворах, константы образования и нестойкости комплексов.

В водных растворах комплексные соединения диссоциируют ступенчато. Различают первичную и вторичную диссоциацию.

Первичная диссоциация - это диссоциация комплексного соединения на комплексный ион и внешнюю сферу:

K₄[Fe(CN)₆] 4K⁺ + [Fe(CN)₆]^4-.

Первичная диссоциация протекает полностью, это диссоциация сильного электролита.

Вторичная диссоциация протекает в очень малой степени из-за высокой прочности комплексного иона:

[Fe(CN)₆]^4- ⇄ Fe²⁺ + 6CN^-

Константа химического равновесия для реакции вторичной дис-социации называется константой нестойкости комплексного иона:

Величина, обратная константе нестойкости, называется константой устойчивости комплексного иона:

 

 

29.Классификация и номенклатура КС. Химические свойства комплексных соединений. Биологическая роль КС. Металлоферменты.