Основы органической химии для студентов нехимических специальностей - Тейлор Г.
ISBN 5-03-000281-2
Скачать (прямая ссылка):
0,001 М раствор сильной одноосновной кислоты имеет рН = = 3, в то время как для 0,01 М раствора сильного однокислотного основания [ОН~]=0,01, следовательно, [н+] =
* Это не константа диссоциации воды (/Се), которая равна 10—14
J4o=’"iooo7IT=’ 1,8‘1<г“ моль/дм'-
поскольку в 1 л воды содержится (1000/18) молей воды.
Карбоновые кислоты и их производные
151
*=10-12 моль/дм3, откуда pH = 12. pH чистой воды равно 7, что является синонимом нейтральности.
Строго говоря, 10~n М раствор сильной одноосновной кислоты имеет [Н+] = 10-7l+je и [OH-J =х моль/дм3, где х — концентрация ионов, образовавшихся при диссоциации молекул воды. Тогда
[Н+] [ОН~]== (10-n+jt)je==10“njt+jt2==10~u
Точное значение [Н+] можно найти только при решении этого квадратного уравнения. При Ж 6, Ю^х^х2 и членом х2 в приведенном выражении можно пренебречь, что равноценно определению [н+] без учета концентрации катионов водорода, образованных при диссоциации воды.
Однако, если м>6, этот фактор (х2) необходимо учитывать и получать значение pH только путем решения квадратного уравнения; в противном случае результаты могут оказаться бессмысленными. Например 10~8 М раствор одноосновной кислоты должен иметь pH=8, что соответствует раствору слабого основания (табл. 8.2).
Таблица 8.2. pH очень разбавленных растворов сильных одноосновных кислот3
Концентрация [Н+] при иони [Н+] при диссо Общая [Н+], pH
сильной одноос зации сильной циации воды, коль/дм*
новной кисло кислоты, моль/дм3 моль/дм*
ты, М
10"6 1,0-10-* 0,00010-ю-* 1,00010-10"6 4,99996
10-* 1,0-10-* 0,00990-1О-® 1,00990-ИГ* 5,99572
ю-7 1,0-Ю-7 0,61804-10-7 1,61804-10-* 6,79101
10"8 1,0-10-8 0,95125-1О"7 1,05125-НИ 6,97829
10~9 1,0-Ю-8 0,995025-10“* 1,005025-10-* 6,99782
а Заметьте, как доля [Н+], образующихся при диссоциации воды, становится все более существенной по мере уменьшения концентрации сильной кислоты.
р/С кислот. Константа диссоциации кислоты НА (НА^=Н+-{-
+А~) задается следующим выражением:
[Н+НА-]
НА [НА]
и чем сильнее кислота, тем выше степень диссоциации и больше значение /Сна- Относительную силу кислот можно сравнивать с помощью значений /С, но часто гораздо удобнее использовать величину р/С, которая определяется следующим образом:
, [H+JJA-]
«ж-—1г*нА=>-1е--Нд1—
152
Глава 8
Таблица 8.3. Значение р/С« некоторых кислот
Номер Кислота Сопряженное основание*
I НС02Н нсо2- 3,75
2 СН3С02Н CH3C02- 4,75
3 СН3СН2С02Н сн3сн2со2- 4,87
4 СНз(СН2)2С02Н СНз(СН2)2С02- 4,81
5 (СН3)2СНС02Н (СНз)2СНС02- 4,84
6 С1СН2С02Н С1СН2С02- 2,85
7 С12СНС02Н С12СНС02- 1,48
8 С13СС02Н С13СС02- 0,70
9 СН3СНС1С02Н СНзСНС1С02- 2,83
10 СН2С1СН2С02Н СН2С1СН2С02- 3,98
11 СН3СН2СНС1С02Н CH3CH2CHC1C(V- 2,86
12 СН3СНС1СН2С02Н СНзСНС1СН2С02- 4,05
13 СН2С1(СН2)2С02Н СН2С1(СН2)2С02- 4,52
14 носн2со2н носн2со2- 3,12
15 СН3СН(0Н)С02Н СН3СН(0Н)С02- 3,83
16 с6н5со2н с6н5со2- 4,19
17 2-N02C6H4C02H 2-N02C6H4C02- 2,16
18 3-N02C6H4C02H 3-N02C6H4C02- 3,47
19 4 -<N 02C6H4C02H 4-N02C6H4C02- 3,41
20 2-С1С6Н4С02Н 2-С1С6Н4С02- 2,92
21 3-С1С6Н4С02Н 3-С1С6Н4С02- 3,82
22 4-С1С6Н4С02Н 4-С1С6Н4С02- 3,98
23 СНзОН СНзО- ^ 18
24 С2Н5ОН с2н5о- ~I8
25 Глицерин Моноанион 14,15
26 C2H5SH c2h5s- 10,64
27 CH3(CH2)2SH CH3(CH2)2S- 10,83
28 С6Н5ОН с6н5о- 9,89*
29 C6H5SH C6H5S- 7,47
30 nh4+ NH3 9,25
31 CH3NH3 ch3nh2 10,64
32 (CH3)2NH2 (CH3)2NH 10,72
33 (CH3)3NH (CH3)3N 9,74
-f.
34 c2h5nh3 c2h5nh2 10,75
35 (C2H5)2NH2 (C2H5)2NH 10,98
36 (C2H5)3NH (QHs^N 10,76
37 c6h5ch2nh3 c6h5ch2nh2 9,37
+
38 C6H5NH3 c6h5nh2 4,58
