Определение кислотности методом ГамметтаСтатьи / Стандартизация измерения рН в неводных средах. Методы определения рН стандартных буферных растворов / Определение кислотности методом ГамметтаСтраница 2
Однако последние работы показали, что нет оснований считать, что в действительности величина Н0 передает кислотность неводных растворов. Предположение о том, что константа индикатора не изменяется при переходе от растворителя к растворителю, очень сомнительно.
Предположение Гамметта о неизменности констант кислотности индикаторов-оснований равносильно предположению, что константы кислотности оснований выражены через абсолютные активности, отнесенные к водному раствору как к стандарту.
Искомой величиной является абсолютная активность ионов лиония аМН+ отнесенная к водному раствору протонов (ионов гидроксония) как к стандарту. Константа кислотности основания через абсолютные активности выразится так:
КАосн=аВ+(М)(aB/aBH+) (2.4.4)
Заменив в уравнении (2.4.4) величины aB и aBH+ выражениями a=c
получим:
KAосн=аH+(M)(cB
(2.4.5)
где аH+(M) искомая абсолютная активность сольватированного протона, отнесенная к его состоянию в бесконечно разбавленном, водном растворе.
На основании уравнения (2.4.5) для КАосн запишем выражение для рКА:
pKA=-lgKAосн=-lgaH+(M)(
cB
(2.4.6)
Подставив это выражение в уравнение (2.4.3), получим:
(2.4.7)
Предположение Гамметта будет действительно правильным, если окажется, что Н0 будет равно только логарифму активности протонов в данном растворителе, отнесенному к единому стандартному состоянию, т. е. к бесконечно разбавленному водному раствору. Но для этого нужно, чтобы выражение
было равно нулю.
Упростим нашу задачу: представим, что растворы настолько разбавлены, что отношение концентрационных коэффициентов активности
единице. Но и тогда в выражении остается отношение единых коэффициентов активности
; они не зависят от концентрации. В этом случае выражение для Н0 примет вид:
Н0=
(2.4.8)
Из этого выражения следует, что Н0 не равно логарифму активности протона, а отличается от него на величину логарифма отношения коэффициентов активности
заряженной и незаряженной форм индикатора т. е. зависит от того, какова энергия взаимодействия с растворителем иона и нейтральной молекулы индикатора. При стандартизации по отношению к бесконечно разбавленному водному раствору величины
и
определяются работой переноса ионов ВН+ и соответственно молекул В из среды М в воду. Таким образом, предположение, что Н0 равно -lgaH+(M) будит справедливо только в том случае, если влияние растворителя на катион основания и молекулу основания индикатора одинаково.
Но все количественные данные, имеющиеся по этому поводу, говорят о том, что это не так.
Шварценбах пытался сравнить ход изменения величины Н0 и величины Н(-) в зависимости от свойств растворителей. В соответствии со сказанным ранее величина Н(-) будет выражена через единые коэффициенты активности так:
(2.4.9)
По Шварценбаху, аналогия заключается в том, что коэффициенты активности
и
,так же как и коэффициенты активности
и
представляют коэффициенты активности веществ, отличающихся только одним зарядом.
Смотрите также
Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на
примере углерода и его соединений
Что же представляют из себя
межпредметные связи?
Межпредметные связи – это современный принцип обучения в средней
школе. Он обеспечивает взаимосвязь предметов естественнонаучного и
естественно-г ...
Толуол: свойства, применение, получение
...
Кальций и его роль для человечества
Кальций — элемент
главной подгруппы второй группы, четвёртого периода периодической системы
химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 20. Обозначается
символом Ca (лат. Calci ...
