ГлавнаяХимияКислотно-основные реакции

Химия - это просто

Популярно о химии
· Что такое химия
· Периодическая таблица
ОБЩАЯ ХИМИЯ
Вещества и смеси
Атомы и молекулы
Строение веществ
Взаимодействие веществ
· Виды химических реакций
· Уравнения химических реакций
· Классификации химических реакций
· Баланс химических реакций
· Химическое равновесие
· Скорость химических реакций
· Окислительно-восстановительные реакции
· Электрохимические элементы
· Кислоты и основания
· Сильные кислоты и основания
· Слабые кислоты и основания
· Кислотно-основные реакции
· Индикаторы
· Водородный показатель pH
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Онлайн тесты по ЕГЭ

Кислотно-основные реакции


Реакции взаимодействия кислот с основаниями являются:

Рассмотрим реакцию взаимодействия аммиака с водой:

NH3+H2О ↔ NH4++OH-

Согласно теории Бренстеда-Лоури, в прямой реакции (слева-направо) аммиак выступает в роли основания (поскольку принимает протон), а вода - в роли кислоты (поскольку отдает протон). Однако, в обратной реакции (справа-налево), все происходит с точностью до наоборот - ион аммония является кислотой, а гидроксид-ион - основанием.

Поскольку прямая и обратная реакции протекают одновременно, возникает вопрос, чего будет больше в случае равновесия системы? Если вода будет являться более сильной кислотой, чем ион аммония, то в таком случае, при равновесии кол-во ионов аммония и гидроксильных групп в системе будет больше. В противном же случае, если в роли более сильной кислоты выступит ион аммония, концентрация аммиака будет превосходить (в случае равновесия) концентрацию ионов аммония.

Согласно теории Бернстеда-Лоури, вода вступает в реакцию с основанием с целью образования сопряженной кислотно-основной пары, характерной особенностью которой является наличие иона водорода H+.

В нашем случае, для аммиака (основание) NH3 сопряженной кислотой будет NH4+. Поскольку, в роли кислоты выступает вода H2О, то сопряженным основанием будет OH-. В такой реакции в роли сильного основания будет выступать гидроксид-ион (аммиак будет слабым основанием), по этой причине равновесие системы сместится в левую ее часть, поэтому, в случае равновесия системы гидроксид-ионов будет содержаться меньше.

Нами был рассмотрен случай, когда вода выступала в роли кислоты. А может ли вода выступать в роли основания? Да, конечно, может, например, в реакции взаимодействия с соляной кислотой (соляная кислота, растворяясь в воде, отдает каждой из двух молекул воды по одному своему протону):

HCl+H2O → Cl-+H3O+

Таким образом, взаимодействуя с кислотой вода ведет себя, как основание, а при взаимодействии с основанием - как кислота.

Вещества, которые способны проявлять, как основные, так и кислотные свойства (в зависимости от условий), называются амфотерными.

Более того, две молекулы воды могут вступать в реакцию друг с другом, когда одна из молекул будет отдавать протон, а другая - его получать (равновесная реакция):

H2O+H2O ↔ H3O++OH-

Данная реакция будет характеризоваться константой диссоциации воды (Kw):

Kw=[H3O+][OH-]=1,0·10-14

Для сбалансированного уравнения для чистой воды будет справедливо равенство:

[H3O+]=[OH-]=1,0·10-7

Использование Kw позволяет из [H+] находить [OH-] не только для чистой воды, а для любых водных растворов, в которых концентрации гидроксид-ионов и ионов гидроксония различны, однако, зная одну из концентраций, применив константу диссоциации воды, можно вычислить концентрацию другой составляющей.

Возвращаясь к задаче, решение которой рассмотрено на странице "Слабые кислоты и основания", можно вычислить значение [OH-].

Kw=[H3O+][OH-]=1,0·10-14
[0,4·10-3][OH-]=1,0·10-14
[OH-]=1,0·10-14/0,4·10-3
[OH-]=2,5·10-11
В начало страницы