САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

9.9.1. Основные положения ПЭГ

Исследуя воздействие электрического тока на кислоты в неводных растворах, мы установили, что в неводных растворах электролиты ведут себя иначе, чем в водных. Как известно, вода и ее ионы при прохождении постоянного тока способны восстанавливаться на катоде (а) и окисляться на аноде (б), реагируя согласно следую­щим уравнениям: на катоде

(а)

на аноде

(б)

Образующиеся при этом ионы гидроксила (а) могут нейтрализо­вать кислоты, а образующиеся ионы водорода (б) — основания. В неводных растворах, в которых указанных процессов не наблю­дается вследствие отсутствия равновесия, устанавливающегося в воде между ионами водорода и гидроксила, нейтрализация кислот происходит в процессе непосредственного взаимодействия сольва- тированных электронов е-_сол с ионами лиония кислоты:

или

(где НМ — молекула растворителя), т. е. в неводных растворах электроны проявляют свойства сильных оснований.

Это также согласуется с наблюдением Джолли, продемонстри­ровавшего практическую возможность кислотно-основного титро­вания в среде жидкого аммиака аммонизированными электронами, генерируемыми на поверхности инертного металлического (плати­нового) катода [260]:

Подобная картина наблюдается также при взаимодействии про­тонов Р с носителями электронов (ОН^-, ЫН₂~, Э^2-, О^2- и др.), а также с нейтральными соединениями (МН₃, Н₂5, Н₂0, НГ\1Н₂ и др.), отличающимися относительно высокими значениями протон­ного сродства. Например:

Это привело нас к протонно-электронно-гидридной концепции (ПЭГ) кислот и оснований [545—547], покоящейся на следующих основополагающих реакциях протонов (или носителей протонов) с электронами (или носителями электронов, в том числе с гидрид- ионами— антиподами положительных ионов водорода):

При этом под протонами Р помимо свободных или сольватиро­ванных катионов водорода подразумеваются также связанные про­тоны, входящие вместе с нейтронами в атомные ядра химических элементов. Таким образом, протоны проявляют свойства кислот независимо от того, способны они или не способны отщепляться в виде ионов водорода, а свойства кислот могут проявлять вещест­ва, не содержащие в своем составе водорода. В то же время многие вещества, содержащие атомы водорода, ведут себя как основания. Например: Шз, СН₃(Жа, КОН, СаН₂, 1ЛА1Н₄ и др.

В свое время наличие в соединении атомов водорода, способ­ных к образованию положительных ионов водорода (сольватиро­ванных протонов), считалось непременным условием кислоты и да­вало возможность объяснить ярко выраженные кислотные свойст­ва водородсодержащих соединений, не наблюдающиеся у апротон­ных кислот. Такое выделение атома водорода среди прочих оправ­дывалось особым положением водорода в Периодической системе элементов Менделеева, малыми размерами его ионов, большой подвижностью, способностью отщепляться, реагировать в водных растворах с неблагородными металлами с образованием газооб­разного водорода или образовывать водородную связь. Концепция ПЭГ исходит из положения, что протоны могут и не отщепляться, но оказывать тем не менее влияние на кислотную функцию данного- соединения, зависящую при прочих равных условиях от порядко­вого номера элемента, радиусов ионов и степени их окисления, электронной структуры атомов или ионов, входящих в состав со­единений, природы и характера связанных анионов и т. д. Массы ядер не играют первостепенной роли в химических превращениях, так как силы взаимодействия определяются скорее электронными и ядерными зарядами, чем массами [539].