2 Кислотно-основные методы

2.1 Краткие теоретические основы метода

2.1.1 Кислотно-основное взаимодействие

Методы кислотно-основного титрования основаны на использовании реакции нейтрализации между кислотами и основаниями, которую можно представить уравнением:

HCl+NaOH→NaCl+H₂O

или в общем виде:

H₃O⁺+B BH⁺+H₂O

Согласно протолитической теории Бренстеда и Лоури – кислота – вещество (или частица), способное отдавать протоны, а основание – вещество (или частица), способное их присоединять. Таким образом, суть кислотно-основного взаимодействия состоит в переносе протонов от кислоты (донор протонов) к основанию (акцептор протонов).

Свойство соединений вступать в кислотно-основное взаимодействие характеризуется константой диссоциации, которая представляет отношение равновесных концентраций продиссоциированных молекул к их общей концентрации:

ABA⁺+B^-

K_дисс=

Сила кислоты в водном растворе определяется тем, насколько она полно будет отдавать протоны молекулам воды, а сила основания – насколько полно оно акцептирует протоны молекулы воды, и оценивается константой равновесия реакции переноса протона между ними и молекулой растворителя. Чем наибольшее значение константы равновесия, тем сильнее кислота и основание. Для кислот константа равновесия обозначается K_A, а для оснований –K_B. Однако, обычно используют значения отрицательных логарифмов этих величин, соответственно, рК_Аи рК_В:

рК_А= -lgК_АрК_В= -lgК_В

На практике для унификации используемых характеристик для кислот и оснований в настоящее время принято обозначение «рК_А». Для водного раствора исходят из уравнения:

рК_А+ рК_В= 14, отсюда,

рК_А= 14 - рК_В

Исходя из этого, чем больше рК_Аоснования, тем оно сильнее и соответственно, чем меньше рК_Акислоты, тем она сильнее.

В табл.2 приведена ориентировочная классификация кислот и оснований по «силе» в зависимости от величин их рК_А.

Таблица 2

Классификация кислот и оснований в зависимости от величины их рКа

Кислота	рКА	Основание	рКА
сильная	< 3	сильное	> 10
средней силы	3 – 5	средней силы	10 – 8
слабая	5 – 8	слабое	8 – 6
очень слабая	> 8	очень слабое	< 6

В табл.3, 4 приведены значения рК_Адля ряда кислот и оснований в различных растворителях.

Таблица 3

Величины рК_А кислот в различных растворителях (рК_А = -lgК_А)

(ГФ XI, вып.1, стр. 128)

Кислота	Растворитель
	Вода	Метиловый спирт	Этиловый спирт 95%	Ацетон	Диметил-формамид	Диметил-сульфоксид	Пиридин	Уксусная кислота	Муравьиная кислота	Уксусный ангидрид
Соляная	0,8	1,05	1,95	8,90	3,80	-	5,4	5,30	0,89	8,9
Муравьиная	3,75	-	9,15	-	12,9	11,6	-	-	-	-
Бензойная	4,20	9,52	10,13	11,95	11,55	-	8,84	-	-	-
Салициловая	2,89	7,90	8,60	9,53	8,95	7,40	-	-	-	-
Никотиновая	4,73	-	-	16,6	8,30	6,80	-	-	-	-
Фенол	9,89	14,2	-	-	10,6	-	-	-	-	-
Ацетилсалициловая	3,50	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Барбитал	7,43	12,69	-	-	11,30	-	-	-	-	-
Фенобарбитал	7,21	-	-	19,20	-	13,0	-	-	-	-
Уксусная	4,75	9,70	10,41	12,55	1,80	-	4,36	-	-	4,90
Барбитуровая	4,01	-	-	-	10,80	9,60	-	-	-	-
Винная (I)	3,03	7,04	-	-	-	-	6,67	-	-	-
Лимонная (I)	3,10	-	-	-	8,90	-	-	-	-	-
Метилурацил	9,70	-	-	-	13,0	-	-	-	-	-
Рутин (I)	8,96	10,34	-	3,15	12,20	10,80	-	-	-	-
Неодикумарин (I)	4,37	5,71	-	7,37	5,75	6,23	-	-	-	-
Сульфадимезин	7,51	-	-	19,60	13,40	10,98	-	-	-	-

Таблица 4