Содержание


В химии существует несколько теорий, разделяющих вещества на классы кислот и оснований. Все они существуют самостоятельно, взаимно дополняя друг друга. Первая теория, разделившая вещества на кислоты и основания, была предложена Аррениусом. Согласно Аррениусу, кислоты – это вещества, при диссоциации которых в водном растворе образуются ионы водорода H+, а основания – вещества, при диссоциации которых образуются ионы гидроксила – OH-. Однако данная теория оказалась несостоятельной, так как не учитывала взаимодействия частиц растворенного вещества с растворителем. Так, например, невозможно было, опираясь на теорию Аррениуса, объяснить, почему при растворении некоторых солей в воде среда могла быть кислой или щелочной, а при переходе к неводным растворителям многие вещества полностью изменяли свои кислотно-основные свойства.


Разрешить данные противоречия пытались многие ученые. В начале XX в. практически одновременно появились две теории кислот и оснований: теория Бренстеда–Лоури и теория Льюиса, развитая позднее Пирсоном. Наиболее общей теорией кислот и оснований является теория Усановича. Однако круг явлений, с которыми сталкиваются химики, наиболее удовлетворительно описывается с позиций протолитической теории Бренстеда–Лоури. Эта теория удачно объясняет практически все процессы в растворах, а при рассмотрении неводных систем данная теория получила всеобщее признание.


По Льюису кислоты – вещества, принимающие пару электронов, основания – вещества, отдающие ее. При этом образуются ковалентные связи. В класс кислот попадают молекулы, образованные атомами с незаполненной восьмиэлектронной оболочкой (BF3, SO3), катионы-комплексообразователи (Fe3+, Co2+ и др.), галогениды с ненасыщенными связями (TiCl4), молекулы с поляризованными двойными связями (CO2, SO2). В класс оснований – молекулы, содержащие свободные электронные пары (NH3, H2O), анионы, органические соединения с двойными и тройными связями, ароматические соединения.


Расширив классы веществ, теория Льюиса не смогла дать главного для химии – количественного критерия оценки силы кислот и оснований, который мог бы служить основой для аналитических расчетов кислотно-основных равновесий, например, определение рН.


По теории Пирсона при взаимодействии кислоты-акцептора пары электронов с основанием-донором пары электронов не обязательно должна образовываться ковалентная связь, а могут возникать ионная и координационная связи. Согласно данной теории в круг кислотно-основных реакций включаются и реакции комплексообразования.


Наиболее общей является теория кислот и оснований, предложенная Усановичем. По данной теории, кислоты – вещества, отдающие катионы или принимающие анионы (или электроны), основания – вещества, отдающие анионы (или электроны) и принимающие катионы. При такой формулировке в классы кислот и оснований включаются кислоты и основания Льюиса, окислители и восстановители.