Аррениуснинг кислота-асос назарияси. Ионофор ва ионогенлар. Бренстед-Лоурининг протолитик назарияси

Сувсиз эритмаларда кислота-асосли ўзаро таъсир реакциялари
Кейинги пайтларда кимёвий анализда сувсиз эритувчилар кенг кўламда ишлатилмоқда. Бунда Аррениуснинг кислота-асосли классик назариясининг қўлланилиши жуда чегаралангандир.
Сувсиз эритмаларда борадиган жараёнларни кўпинча протолитик назария позицияси нуқтаи назаридан қаралади.
Эритувчилар протон бериши ва қабул қилиши қобилиятига қараб 4 гуруҳга бўлинади:

• Апротон эритувчилар - на кислота ва на асос хоссаларини намоён қилмайдиган (C6H6, CCl4 ва бошқалар) эритувчилар.
• Амфипрот эритувчилар - ҳам кислота, ҳам асос хоссаларини намоён қилувчи эритувчилар (H2O, спиртлар ва ҳок).
• Протофиль эритувчилар - фақат асос хоссаларини намоён қилувчи эритувчилар (C2H5OC2H5 ва бошқалар).
• Протоген эритувчилар-фақат кислота хоссаларини намоён қилувчи эритувчилар.

“Тоза” протоген, яъни фақат кислота хоссаларини намоён қилувчи эритувчилар йўқ, лекин кўпроқ кислота хоссаларини намоён қилувчи эритувчилар жуда кўп (музли сирка кислота,суюқ плавик (яъни HF) кислота ва бошқалар)

Кўпчилик эритувчилар-амфипротдир, шунинг учун улар автопротолизга учрайди, яъни ўз-ўзидан ионланиш содир бўлади шу билан бирга эритувчининг бир молекуласи кислотали, иккинчиси асосли хоссани намоён қилади.
2H2O↔H3O++OH-
2NH3↔NH4++NH2-
2CH3COOH↔CH3COOH2++CH3COO-
2S↔SH++S-
S-эритувчи; SH+-лионий иони, яъни сольватланган протон; S—лиат иони, яъни эритувчининг депротонланган молекуласи.
Амфипрот эритувчилар ўзларининг ион кўпайтмалари билан характерланади ва ўзларининг автопротолиз константаларига (Ks) эга αSHα↔ Ks
Ҳар бир эритувчи учун доимий темперетурада автопротолиз константаси доимийдир. У эритувчининг кислота асосли хоссаларига ва диэлектрик киритувчанлигига боғлиқ бўлади. Қуйида турли эритувчиларнинг Ks лари келтирилган:
Бу кўрсатилган қаторда асос хоссаларининг камайиши кислота хоссаларининг ортиши кузатилади, яъни NH3 асосан асос хоссасини намоён қилади, CH3COOH ва ундан кейингилари асосан кислота хоссасини намоён қилади.
Эритувчининг кислота-асосли хоссаси эриган моддаларнинг кислота-асос хоссаларига таъсир этади: эритувчининг асос хоссаларининг ортиши билан эриган модданинг кислотали хоссалари ортади ва аксинча эритувчининг кислотали хоссаларининг ортиши билан эриган модданинг асос хоссалари ортади.
Масалан сирка кислота эритувчига боғлиқ равишда нафақат ўзининг кучини, балки диссоциланиш характерини ҳам ўзгартиради: CH3COOH+HF(сувсиз)↔CH3COOH2++F-
асос
CH3COOH+H2O↔H3O++CH3COO-
кучсиз кислота
CH3COOH+NH3(суюқ)↔NH4++CH3COO-
кучли кислота
Эритилган моддаларнинг нисбий кучини ўзгартириш қобилиятига қараб эритувчилар нивелирлайдиган ва дифференцирлайдиганларга бўлинади.
Нивелирлайдиган эритувчилар ўзларида эритилган кислота ва асосларнинг кучига тенглаштирувчи таъсир кўрсатади.
Сув кучли асос хоссасига эга эритувчи сифатида HClO4, HNO3, HCl, HI, HBr ва H2SO4 га нисбатан нивелирлангандир, бу кислоталарнинг ҳаммаси сувда кучлидир, чунки уларнинг H3O+ га нисбатан протон бериш қобилияти кучлидир. Суюқ аммиак янада кучли асос хоссасига эга бўлган эритувчи сифатида, сувда жуда кучсиз бўлган кислоталар (HCN) га нисбатан ҳам нивелирлангандир.
Эритувчиларнинг автопротолиз константалари.
Сувсиз сирка кислотада эритилган кислоталарнинг диссоциланиш константалари.
HClO4 нинг HAc даги диссоциланиш тенгламаси:
Агар эритувчи сифатида сувсиз кислота (HClO4, HF, H2SO4, H3COOH ) олинса, у ҳолда асос хоссасига эга бўлган хамма моддалар уларда кучли асос бўлиб қолади, яъни бу кислоталар уларда эритилган асосларга нисбатан нивелирловчи эритувчидир.
Шу билан бирга сувда кучли бўлган кўпгина кислоталар сувсиз кучли эритувчиларда, масалан сирка кислотада кучсиз ва кучлари бир-биридан фарқланадиган бўлиб қолади (диссоциланиш константаси бўйича). Бундай ҳолларда эритувчининг дифференцирловчи эффекти намоён бўлади. Қуйида айрим кислоталарнинг музли сирка кислотада диссоциланиш константалари берилган:
Бу кислоталарнинг музли сирка кислотада диссоциланиш тенгламаси қуйидагича:
HClO4+CH3COOH↔ CH3COOH2++ClO4-
Дифференцирловчи эритувчилар титриметрик анализда сувда титрланмайдиган кислота аралашмалари ёки асос аралашмаларини алоҳида алоҳида титрлашга асосланган.
Шундай қилиб моддалар ўз-ўзидан кислота ёки асос бўлмай, балки уларнинг хоссалари конкрет олинган эритувчига нисбатан белгиланади.