Теория Шатенштейна

Учитывая выше сказанное, Шатенштейн предложил следующие определения понятий «кислота» и «основание»: основание — электронодонорный реагент, обладающий сродством к протону; кислота – электроноакцепторный реагент, водород которого участвует в рав­новесной реакции с основанием. Кислота сое­ди­няется с основанием через водородную связь или отдает ему протон. Здесь под­черкиваются начальные (образование водородной связи) и конечные (полный переход протона) стадии кислотно-основного взаимодействия, причем реакция может ограничиться и лишь первой стадией.

Не случайно в определении говорится о реагенте. Этим подчеркивается условность понятий «кислота» и «основание» применительно к отдельно взятому веществу, поскольку его кислотные и основные свойства проявляются только в ходе реакции, т. е. когда вещество становится реагентом. Предложенные Шатенштейном определения кислоты и основания учитывают также наличие кислотных и основных свойств у углеводородов. Это важно, так как многие углеводороды, что будет показано ниже, в определенных условиях ведут себя и как кислоты, и как основания. Учитывая особые свойства протона, связанные с положением водорода в периодической таблице элементов, а также ряд противоречий, присущих теориям, согласно которым кислотами могут быть апротонные вещества, Шатенштейн называет кислотоподобными веществами электроноакцепторные реагенты, в равновесных реакциях которых с основаниями не участвует водород.

Из рассмотренных теорий кислот и оснований ясно, насколько необходимо пересматривать существующие в той или иной области науки представления и теории, приводя их в соответствие с новыми экспериментальными данными. Те­ории кислот и оснований Бренстеда, Льюиса, Шатенштейна несомненно более совершенны, чем все предыдущие теории, однако и на их основе невозможно полностью объяснить все существующие факты кислотно-основного взаимодействия. Исследования кислот и оснований продолжаются, и нет сомнения, что дальнейшее накопление экспериментального и теоретического материала поз­волит создать еще более полную и совершенную теорию кислот и оснований.

Глава 2кислотность и основность органических соединений

Из всех теорий кислотности и основности протонной теории удалось создать наиболее разработанный количественный подход к рассматриваемым явлениям. На основе этой теории разработаны такие разделы химических наук, как рН-метрия в неводных средах, гомогенный кислотно-основной катализ, теория функций кислотности. Поэтому, из двух существующих концепций кислот и оснований Льюиса и Бренстеда в органической химии в большинстве случаев целесообразно пользоваться последней. Определение, согласно Льюису, кислот как акцепторов и оснований как доноров электронной пары, является слишком широким для практических целей, поскольку при этом кислотами оказываются все электрофилы. Поэтому в дальнейшем за основу мы берем определение Бренстеда, согласно которому кислотами считаются все доноры протонов, а основаниями — акцепторы протонов.

Таким образом, под кислотностью понимается способность данного соединения за счет атомов водорода, входящих в состав его молекулы, передать один или несколько протонов какому-либо основанию. Под основностью же понимается способность данного соединения образовывать ковалентную связь с протоном.