Қышқылдар мен негіздердің протолиттік теориясы

Оңтүстік Қазақстан обылысы
Шардара ауданы
№ 16 колледж студенті   
Орындаған: Т-54 топ студенті Саттар Ұлдана Бақдәулетқызы

 

Аррениустің әлектролиттік диссоциация ілімі бойынша қышқылдар дегеніміз суда ерігенде сутек иондарын, ал негіздер дегеніміз - гидроксил ионын түзетін қосылыстар болып саналады.

Алайда бүл классикалық теория осы тұрғыда мына мәселелерге назар аудармады:

1. Судан өзге еріткіштер қарастырылмады.

2. Бейтараптандыру реакциясын қышқыл ионы Н⁺ -тің негіз ионы ОН^- - пен әрекеттесудінің нәтижесі деп қана түсіндірді. Ал кез-келген қышқыл-негіз ерітіндісін тұз ерітінділерімен де бейтараптандыруға болатындығын ес-кермеді. Мысалы, тұз қышқылын натрий ацетатымен, ал сірке қышқылын натрий карбонатымен бейтараптандыруға болады:

3. Аррениус ілімі - суды тек ионға ыдырататын орта деп қана қабылдады және иондардың еріткішпен әрекеттесуге түсетіндігін қарастырмады. Мысалы,

4. Амфотерлік қасиетке ие гидрооксидтерді, олардыц Н⁺ немесе ОН^- ионға диссоциациялануынан ғана деп түсіндірген ілім, кейбір қышқылдардың да амфотерлік қасиет көрсетуіне жауап бере алмады.

Жоғарыда аталған мәселелер ғалымдар Бренстед және Лаури ұсынған "Қышқыл - негіздердің протолиттік теориясында" өз шешімін тапты.

Аталган ілім бойынша қышкылдар дегеніміз протонды беріп жіберетін, ал негіздер дегеніміз протонды ңосып алатын қосылыстар.

Протонын беріп жіберген қышқыл өзі туындатқан "сабақтас" (сопряженный) негізге айналады. Мысалы:

Өзгеріс барысында ылғи да протон беріліп не қосылып алынатын болғандықтан, теория протолиттік деп аталынған. Алайда ерітіндіде бос протондар ұшыраспайды, олардың бәрі дерлік еріткіш молекулаларымен байланыста болады. Ерітіндідегі иондардың еріткіш су болған жағдайда байланысып жүруі гидраттанган, ал өзге еріткіш молекулаларымен байланысып жүруін сольваттангаи нондар деп атайды.

Мысалы, Na⁺ катионы өзінің төңірегіңде 70-ке жуық, ал K⁺-катионы 20-ға жуық су молекулаларымен байланысып гидраттанады. Ал, протонның су молекуласымен қосылған түрі гидроксоний деп аталады:

Қазіргі танда протолиттік теория бойынша еріткіш молекуласымен қосылған протонды "лионий ионы", ал протоны бөлініп кеткен еріткіш анионын "лиат ионы" деп атайды. Мысалы:

Мүндағы, гидроксоний  H₃O⁺- лионий ионы,

гидроксил  OH^- - лиат ионы.

Еріткіш ретінде көп пайдаланылатын сұйық аммиакпен сусыз сірке қышқылында да осындай өзгерістер орын алады.

Мұндағы аммоний ионы NH₄⁺- лионий ионы, амид - ионы NH^-₂,   - лиат ионы.

Мұндағы, ацетоний СH₃COOH₂⁺- лионий ионы, ацетат ион CH₃COO^- - лиат ионы.

Сонымен қышқылды - негіздік протолиттік теория бойынша қышқыл протонын беріп жіберіп негізге айналады, яғни жүйеде қышқыл және негізден тұратын жұп туындайды. Осы жұптарды протолиттік жұптар немесе сабақтасқан протолиттер (сопряженные протолиты) деп атайды.

Мысалы:

қышқыл      негіз протолит

протолиттік жұп

Мұндағы Cl^- - ионы сабақтас немесе туындаған негіз деп аталынады. Кейбір оқулықтарда "сопряженный" сөзін "іліктес" деп аударған баламалар да ұшырасады.

Жоғарыдағы лионий және лиат иондарының түзілуіне назар аударсақ бір еріткіш молекуласы протонды қосып та, беріп те жіберетін қасиет керсетіндігін байқадық. Мұндай протолиттер амфи-протолиттер деп аталады.

Мысалы, су, аммиак молекулаларында бірі протонды берсе, екіншісі оны қосып алып жатыр:

Осы тұрғыдағы орын алатын өзгерістерді автопротолиз реакциясы деп атайды және жалпы осындай еріткіштер үшін теңдеу төмендегіше жазылады:

Теңдіктен көріп отырғанымыздай қышқыл мен негіз өзара сабақтаса байланысып тұр. Әрбір қышқылдың өзіндік негізі бар. Дәл осылай, протон қосып алу барысында түзілген негіздің де өзіндік қышқылы бар. Демек, біз ылғи да қышқылмен негізден тұратын заттар жүбымен жүмыс істейміз.

Мысалы, су молекуласының протон бергені қышқыл, ал қосып алғаны негіз болып табылады. Осыларға сәйкес сабақтас негіз және сабақтас қышқыл түзіледі. Жалпы жағдай үшін HSolv және Solv^- немесе HSolv және H₂Solv⁺ сабақтасқан қышқыл-негіз жұбын білдіреді.

---

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: