Кислотно –основні реакції в амфіпротних розчинниках

В останні роки в аналітичні й практиці широко використовуються методи кислотно основного титрування в неводному середовищі як різновид класичної титриметрії.

Переваги цього методу:

1. Дає можливість титрувати не тільки сильні кислоти і основи, а також слабкі, дуже слабкі кислоти, основи, їх солі, багатокомпонентні суміші.

2. Можна визначати речовини, які погано розчиняються у воді

3. Визначення проводиться як безбарвних так і забарвлених розчинів

4. Метод дає більш точні результати

Класифікація неводних розчинників:

v Протолітичні розчинники

v Апротонні розчинники

Протолітичні розчинники – це хімічні сполуки органічної і неорганічної природи, що виявляють як кислотні так і основні властивості. Вони поділяються на амфіпротні та протогенні (кислі) та протофільні (основні).

Типовим прикладом амфіпротних розчинників є більшість спиртів: етанол, метанол

СН₃ОН + СН₃ОН= СН₃ОН₂⁺ + СН₃О^-

Льодяна ацетатна кислота хоч і зазнає аналогічної реакції автопротолізу, але в порівнянні з водою є більш кислим розчинником:

СН₃СООН + СН₃СООН= СН₃СООН₂⁺ + СН₃ СОО^-

Тому всі основи, розчинні в ній, є більш сильними, ніж у воді.

Такі розчинники, як рідкий амоніак, гідразин, диметилформамід, етилендіамін, також виявляють амфотерні властивості і підлягають автопротолізу:

Н₂N – СН₂ – СН₂ – NН₂ + Н₂N – СН₂ – СН₂ – NН₂ =

етилендіамін

Н₂N – СН₂ – СН₂ – NН₃⁺ + Н₂N – СН₂ – СН₂ – NН^-

У порівнянні з водою, ці розчинники є більш основними, тому слабкі кислоти, розчинні в них, є більш сильними, ніж воді.

Протогенні розчинники -це хімічні сполуки кислого характеру, молекулам яких притаманна здатність віддавати свої протони (безводні кислоти – форміатна, ацетатна, пропіонова, сульфатна)

Протофільні розчинники -це хімічні сполуки основного характеру з вираженою протонною спорідненістю. До них належать піридин, етилендіамін.

Згідно теорії Бренстеда – Лоурі, „ кислота” – це сполука, яка намагається віддати протон (Н⁺) – донор протона; „ основа” - це сполука, яка намагається приєднати протон (акцептор протону)

СН₃СООН = СН₃СОО^- + Н⁺

Кислота основа

NН₃ + Н⁺ = NН₄⁺

Основа Кислота

Вільні протони в розчині існувати не можуть. Вони переходять від кислоти до основи, тому в розчині завжди відбуваються 2 процеси:

А₁ = Н⁺ + В₁ В₂ + Н⁺ = А₂

Кислота Основа Основа Кислота

А₁ + В₂ = А₂ + В₁

Кислота Основа Кислота Основа

НСІ = Н⁺ + СІ^- NН₃⁺ + Н⁺ = NН₄⁺

Кислота ₁ Основа₁ Основа ₂ Кислота ₂

НСІ + NН₃⁺ = NН₄⁺ + СІ^-

Кислота ₁ Основа₂ Кислота₂ Основа ₁

Амфіпротний (амфотерний) характер виявляє вода:

Н – ОН + NН₃⁺ = NН₄⁺ + ОН^-

Кислота Основа Кислота основа

СН₃СООН + Н – ОН = Н₃О⁺ + СН₃СОО^-

Кислота основа Кислота Основа

Питання до перевірки

1. Які речовини будуть основами в оцтовій кислоті, етанолі, метанолі.

2. Як змінюється сила кислот в оцтовій кислоті, в піридині.

3. Напишіть кислотно –основні реакції між: НСІО₄ і калій метилатом, НСІ і

натрій ацетатом.

4. Дайте визначення кислоти та основи згідно теорії Ареніуса, теорії Бренстеда –

Лоурі.

5. Що таке спряжена кислотно – основна пара.