Значення і для деяких протолітичних пар у водних розчинах
|
Кислота А Основа В |
|
–9 –8 –7 –3 –1.4 0,0 2,1 2,2 3,2 3,8 4,8 5,0 5,7 5,7 6,4 7,0 7,2 8,0 9,1 9,2 9,3 9,4 10,3 12,4 13,8 14,0 23,0 24,0 38,6 |
HClO4 + H2O = H3O+ + ClO4- HI + H2O = H3O+ + I- HCl + H2O = H3O+ + Cl- H2SO4 + H2O = H3O+ + HSO4- HNO3 + H2O = H3O+ + NO3- H3O+ + H2O = H3O+ + H2O H3PO4 + H2O = H3O+ + H2PO4-[Fe(OH2)n]3+ +H2O = H3O+ + [Fe(OH)(OH2)n-1]2+ HF + H2O = H3O+ + F- HCOOH + H2O = H3O+ + HCOO- CH3COOH + H2O = H3O+ + CH3COO-[Al(OH2)n]3+ + H2O = H3O+ + [Al(OH)(OH2)n-1]2+ [Zn(OH2)n]2+ + H2O = H3O+ + [Zn(OH)(OH2)n-1]+ [Fe(OH2)n]2+ + H2O = H3O+ + [Fe(OH)(OH2)n-1]+ H2CO3 + H2O = H3O+ + HCO3- H2S + H2O = H3O+ + HS- H2PO4- + H2O = H3O+ + HPO42- Cu(OH2)n2+ + H2O = H3O+ + Cu(OH)(OH2)n-1+ H3BO3 + H2O = H3O+ + H2BO3- NH4+ + H2O = H3O+ + NH3 HCN + H2O = H3O+ + CN- H4SiO4 + H2O = H3O+ + H3SiO4- HCO3- + H2O = H3O+ + CO32- HPO42- + H2O = H3O+ + PO43- HS- + H2O = H3O+ + S2- H2O + H2O = H3O+ + OH- NH3. + H2O = H3O+ + NH2- OH- + H2O = H3O+ + O2- H2O + H2O = H3O+ + H- |
23 22 21 17 15,4 14,0 11,9 11,8 10,8 10,2 9,2 9,0 8,3 8,3 7,6 7,0 6,8 6,0 4,9 4,8 4,7 4,6 3,7 1,6 0,2 0,0 –9 –10 –24,6 |
За величинами констант кислот і основ судять про їхню силу. До сильних протолітів відносять ті, для яких рівновага (1.37) і (1.43) зміщена вправо:
,
,
наприклад
,
,
наприклад
.
Таким
чином, у водних розчинах сильними
кислотами є ті, для протолітичних пар
яких
,
а сильними основами – ті, для протолітичних
пар яких
.
Сила сильних протолітів – кислот у
водних розчинах зводиться до кислотної
сили
,
чи
в будь-якому розчиннику-амфоліті.
Сильними кислотами в розведених водних розчинах є азотна, хлористоводнева, сірчана і хлорна. Їхні кислотні властивості у водних розчинах, де вони цілком йонізовані, викликаються існуванням йонів Н3О+. Реакції цих кислот з водою записують як незворотні:
Отже, у водних розчинах донорні властивості сильних кислот зводяться до одного рівня, що відповідає . Стосовно сильних кислот вода є нівелюючим (який вирівнює) розчинником.
HClO4
+
H2O
HCl
+
H2O
HNO3
+
H2O
HSO4- + H2O
H3O+
H3O+ H3O+ H3O+ H3O+
HSO4- NO3- Cl- ClO4-
В інших розчинниках сила цих кислот може диференціюватися. Для цієї мети необхідно підбирати розчинники з більш вираженими донорними властивостями, ніж у води, наприклад безводну оцтову кислоту.
Таким
же вирівнюючим ефектом володіє вода і
стосовно сильних основ:
.
Отже, найсильнішою кислотою для даного розчинника є йони ліонію , найсильнішою основою – йони ліату .
До
слабких протолітів відносять ті, для
яких зберігається співвідношення
Рівноваги взаємодії слабких протолітів
з розчинником зміщені вліво.
Розподіл на сильні і слабкі протоліти досить умовний, однак це дуже корисно при розрахунку рН розчинів протолітів.