САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Это значение является, как уже отмечалось, самым высоким' всех известных до настоящего времени значений констант авто- ^пРотолиза растворителей (см. табл. 1).

Для серной кислоты известны также уравнения самодиссоциа­ции, связанной с самодегидратацией ее молекул:

н последующим взаимодействием образующихся при этом воды и триоксида серы с другими молекулами серной кислоты:

Пиросерная кислота в свою очередь ионизируется в сернокис­лой среде по уравнению

Суммарно имеем:

Исключая из данного уравнения компоненты, обусловливающие равновесие реакции автопротолиза, получим равновесие, называе­мое "вторичной реакцией ионной самодиссоциации:

Ниже представлены значения констант равновесия всех реак­ций самодиссоциации безводной серной кислоты (Г = 25 °С) [23]:

Наряду с существованием ионов (Н₃50₄+, Н₃0+, Н50₄~, Н5₂0₇~) в сернокислых растворах имеются ионные пары, например Н₃0+- •Н50₄~, а также нейтральные молекулы, в том числе молекулы полисерных кислот Н₂5₂0₇, Н₂5₃0ю, Н₂5₄01₃.

4.3.3. Кислотно-основные взаимодействия в среде серной кислоты

Несмотря на сильно протогенный характер, серная кислота способ­на реагировать не только как кислота, но и как основание. Роль кислоты в ее среде играют ионы лиония Н₃50₄+, а основания — гидросульфат-ионы Н50₄~.

Подобно гидроксид-ионам в воде гидросульфат-ионы в Н₂Б0₄ являются самым сильным основанием. Этим объясняется нивели­рование силы оснований в серной кислоте, поскольку реакции всех оснований сопровождаются образованием гидросульфат-ионов по уравнениям

и т. д.

В общем виде

Лишь немногие соединения, являющиеся сильными донорами протонов (а) или акцепторами НБО^-ионов (носителей электро­нов) (б), реагируют с Н250₄ согласно следующим уравнениям:

(а)

или

(б)

или

Например:

Таким образом, серная кислота, несмотря на ее резко выра­женный протогенный характер, может проявлять наряду с кис­лотными свойствами и свойства оснований.

В Н₂50₄ кислотные свойства проявляют хлорная, хлор- и фтор- сульфоновая, тетрагидросульфатборная, гексагидросульфатоловян- ная, пиросерная и другие полисерные кислоты, пентафторид сурь­мы во фторсульфоновой или фтористоводородной кислоте. Подав­ляющее же число известных в водных растворах кислот не про­являет кислотных функций в среде серной кислоты.

Измерение электропроводности раствора электролитов в сер­ной кислоте выявило аномально высокую подвижность Нз50₄+-

ионов, доказываемую результатами кислотно-основного кондукто- метрического титрования (Джиллеспи, Робинсон и др.) в среде Н₂50₄. Несмотря на высокую вязкость безводной серной кисло­ты, подвижности ионов лиония и лиата в ее среде сравнимы с под- вижиостями ионов гидроксония и гидроксила в водной среде. Ме­ханизм аномально высокой подвижности Н₃50₄⁺- и Н50₄^--ионов, как и Н₃0⁺- и ОН~-ионов, обусловлен переходом протона, как по­казано стрелками на схеме на с. 63.