Kislota-asosli reaksiyalarning analizda ishlatilishi 1-§. Kislota va asoslar haqida hozirgi zamon tushunchalari

Erituvchilarning kislota-asosli va ba’zi bir boshqa xususiyatlari. D.I.Mendeleyevning eritmalar kimyoviy nazariyasiga ko‘ra reaksiya yo‘nalishida erituvchilarni faqatgina muhit deb qaramay, balki kimyoviy jarayonlarda bevosita ishtirok etuvchi deb ham qaraldi. Erituvchi - reaksiya yo‘nalishidagi muhit bo‘lib, odatda dielektrik o‘tkazuvchanligi bilan xarakterlanadi. Kislota-asosli birikishda erituvchini protonga nisbatan donor-akseptor xossalari bilan xarakterlash mumkin.
Albatta, bu xossalarning o‘ziga xosligini va uning tabiatini chegaralamaydi. Chunki yana uning o‘ziga xos birikish xususiyatlari ham bordir. Erituvchilarni donor-akseptor xossalari bo‘yicha sinflarga bo‘lishda odatda ularni protonli va protonsizlarga ajratiladi. Protonli erituvchilar protonga nisbatan donor-akseptorlik xossalariga ega bo‘ladi, ya’ni proton olishi va berishi ham mumkin va shu tariqa kislota-asosli birikish jarayonida ishtirok etadi. Aproton-erituvchilar kislota-asosli xossa namoyon qilmaydi va erigan modda bilan protolitik muvozanatda bo‘lmaydi. Bu xususiyat ma’lum darajada shartli bo‘lib qoladi, chunki erigan modda tabiati katta ahamiyatga egadir. Odatda protonsiz hisoblanadigan benzol natriy amidning ammiakli eritmasida kislotali xossani namoyon etadi. Lekin juda muhim bo‘lgan ko‘pgina analitik sistemalar uchun bu klassifikatsiya o‘zini oqlamoqda. Protonli erituvchilar kislotali, asosli va amfoter erituvchilarga bo‘linadi. Kislotali erituvchilar uchun proton-donorlik xususiyat, asosli erituvchilar uchun proton-akseptorli xususiyat, amfoterlar uchun esa har ikkala xususiyatga ega bo‘ladilar. Kislotali erituvchilar proton berishga moyilligi bilan xarakterlanadi. Bu guruh erituvchilarga suvsiz chumoli kislota, sirka, xlorli sirka, ftorli sirka, sulfat, fosfat va boshqa kislotalar, glikollar va hokazolar kiradi. Ammo bironta erituvchini protonogen guruhiga kiritish erituvchi protonni biriktira olmaydi, degan so‘z emas. Protogen erituvchilarda proton berish moyilligi uni qabul qilishga nisbatan ancha ustun bo‘ladi. Masalan, ana shunday tipik protogen erituvchi CH₃COOH esa H₂SO₄ ga nisbatan asos xossasini namoyon qiladi, ya’ni sulfat kislotadan proton biriktirib oladi. Sirka kislota va boshqa protogen erituvchilar amfoter erituvchilardan proton donorli xossalarni proton-akseptorlik xususiyatidan juda ham ustun bo‘lishi bilan amfoter erituvchilardan farqlanadi. Asosli erituvchilar yaqqol asosli xarakter bilan ifodalanadi, ya’ni proton biriktirishga moyil. Tipik protofil erituvchilar vakillari — NH₃ , NH₂OH, H₂NCH₂NH₂, (C₂H₅)₂NH, C₅H₅N, HCONH₂, CH₃CONH₂ va boshqalar hisoblanadi. Biroq asosli erituvchilar ancha kuchli protonga moyil bo‘lgan o‘z sherigiga proton berishi mumkin. Protofil erituvchilar o‘zlarining proton olishga moyiligi bilan amfoter erituvchilardan farqlanadi. Amfoter erituvchilari kuchsiz kislota-asosli xossaga ega, ya’ni ular protogenlarga nisbatan ancha kuchsiz kislotalar va protofillarga nisbatan kuchsiz asos hisoblanadi.
Amfoter erituvchilarga suv, spirtlar, ketonlar va boshqalar kiradi. Amfoter va protogen yoki protofil erituvchilar o‘rtasida keskin farqlash qiyin. Chunki kislota asosli birikish xarakteri va jarayon yo‘nalishiga kislota-asosli xossasiga birikuvchi partner ham ma’lum darajada ta’sir qiladi.
Aproton erituvchilarda proton-donorli yoki protonakseptorli xossa xususiyati yakkol ifodalanmaydi. Ularda dielektrik o‘tkazuvchanlik uncha katta emas va elektr dipol moment juda kichik yoki nolga teng bo‘ladi. Aproton erituvchilarda erigan moddalar sezilarli miqyosda ionlanmaydi. Bunday erituvchilarga benzol, xloroform, uglerod (IV) xlorid, uglerod sulfid, siklogeksan va boshqalar kiradi. Aprotonli erituvchilarga qutbli yoki dipolyar aprotonli erituvchilar ham kiradi. Bu guruh erituvchilarda dielektrik o‘tkazuvchanlik juda yuqori (ε>15 ) va elektrodipol moment (7·10^-30 Kl. m va undan katta) bo‘ladi. Ularga atseton, nitrometan, dimetilformamid, propilenkarbonat, atsetonitril, dimetilsulfoksid va boshqalar kiradi. Bu erituvchilarda kislota-asosli xossa kuchsiz ifodalangan, biroq ularning hammasi kuchli qutblangandir.
Dipolyar aprotonli erituvchilar analitik kimyoda qo‘llanishi bilan birga kinetika, kataliz, elektrokimyoviy va turli sohalarni tekshirishda ham keng qo‘llaniladi. Ular reaksiya yo‘nalishiga eng qulay sharoit yaratib beradi. Eritilgan moddaning kislota-asosli xossasi bo‘yicha tenglashtiruvchi va differensiyalanuvchi erituvchilariga bo‘linadi.
Tenglashtiruvchi eritmalarda ba’zi bir kislota, asos va boshqa elektrolitlar kuchi taxminan bir xil, differensiyalashda esa — har xil bo‘lib qoladi. Tenglashtiruvchi erituvchilarda elektrolitlarni tenglashtirish kuchlari umumiy xarakterga ega bo‘ladi. Masalan, tenglashtiruvchi erituvchilarda hamma kislotalar kuchli yoki hammasi kuchsiz bo‘lib qoladi, deyish mumkin emas. Ko‘pchilik mineral kislotalar — xlorat, bromid kislota, nitrat kislota va boshqalar suvli eritmada xuddi kislotaning suv bilan birikish mahsuloti kabi H₃O+ hosil qilib, suvli eritmalarda to‘liq dissotsilanadi. Suv kislotalar kuchini tenglashtiruvchi bo‘lib ta’sir qiladi. Protonli erituvchining donor-akseptorli xossasi qancha kuchli ifodalansa, keng miqyosdagi kislotalarning tenglashtiruvchi ta’siri shuncha ko‘p bo‘ladi. Masalan, suvga nisbatan ancha kuchli protofil xossaga ega bo‘lgan suyuq ammiak faqatgina kuchli kislotalargagina emas, balki kuchsiz kislotalar uchun ham tenglashtiruvchi hisoblanadi. Protogen erituvchilarni asoslarga nisbatan tenglashtiruvchi ta’siri ham shunga o‘xshash tushuntiriladi.
Differensiyalovchi erituvchilarda kislota, asos va boshqa elektrolitlarning kuchi yetarlicha bir-biridan farq qiluvchi bo‘ladi. Suvli eritmalarda to‘liq dissotsilangan ko‘pgina kislota va asoslar differensiyalovchi erituvchilarda kuchi bo‘yicha farqlanadi. Masalan, suvsiz sirka kislota va boshqa kuchsiz protonlar akseptorlari kuchli kislotalarga nisbatan differensiyalovchi samaraga ega bo‘ladi. Differensiyalovchi erituvchi tushunchasi mutlaq hisoblanmaydi, chunki bir guruh moddalar uchun erituvchi differensiyalovchi bo‘lsa, boshqalari uchun esa tenglashtiruvchi bo‘lishi mumkin. Masalan, suyuq ammiak kuchli asosga nisbatan differensiyalovchi eritma hisoblanadi, kislotalarga nisbatan tenglashtiruvchi hisoblanadi. Yanada universal differensiyalovchi samaraga dipolyar aproton erituvchilar ega bo‘lib, uning ta’sirida kislota va asos kuchlari o‘zgaradi.
Ko‘pchilik eritmalar kislota-asosli xususiyatlaridan tashqari turli xossalarga ham ega bo‘lib, ular analitik kimyo uchun muhim ahamiyatga egadir. Erituvchilarning ko‘pgina qismi erigan moddaning zarrachalari bilan koordinatsion bog‘lanish hosil qiladi. Bunday moddalar bog‘lovchi erituvchilar deyiladi. Ularni donor va akseptorlarga ajratadilar. Donorlilar akseptorlar bilan, akseptorlilar esa ularni donor bilan koordinatsionlangan elektron juftni hosil qiladi. Ko‘pchilik dipolyar akseptorli erituvchilar - kationlarni tezda solvatlab, donorli xossasini namoyon qiladi. Akseptorli erituvchilar - protolitik erituvchilar bo‘lib, anionlar bilan shiddatli o‘zaro reaksiyaga kirishadi. Bu tasnif ham qat’iy emas, chunki birikish sharoitiga va sherigiga qarab, erituvchi donorli hamda, akseptorli xossasini ham namoyon qilishi mumkin.