Стр. 193 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
191
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ ИОНОВ НА СИЛУ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ
Прежде чем перейти к определению зависимостей силы кислот и основа-
ний, необходимо установить, от каких факторов зависит характер диссоциации
вещества и выяснить, почему, например, Са(ОН)2 является основанием, а сход-
ное по формуле соединение В(ОН)3 – кислотой. Для этого рассмотрим упро-
щенную формулу, предложенную Косселем. Она отображает группировку
атомов Э-О-Н, где Э - химический элемент.
H+
●
Эn+ O 2-
Размеры катиона и аниона представлены в виде сфер, радиусы которых
соответствуют радиусам ионам. Их взаимодействие определяется электроста-
тическим притяжением.
Радиус иона водорода (протона) ничтожно мал и поэтому принимается
расстояние между ионом водорода и центром иона кислорода, равное радиусу
иона кислорода. Направление диссоциации соединения, содержащего группи-
ровку Э-О-Н, зависит от прочности связей Э-О и О-Н. Если прочнее связь Э-О,
то разрывается связь О-Н с образованием иона Н+ и соединение выступает в
роли кислоты. Наоборот, если прочнее связь О-Н, то при диссоциации разрыва-
ется связь Э-О и отщепляется ион ОН- и вещество ведет себя как основание.
Если связи Э-О и О-Н по прочности примерно одинаковы, то мы имеем амфо-
терное соединение.
Согласно схеме Косселя, связь Э-О тем прочнее, чем больше заряд и
меньше радиус катиона. С другой стороны, увеличение заряда и уменьшение
радиуса элемента ослабляет связь О-Н, поскольку в этом случае протон сильнее
отталкивается от катиона.
Аналогичные представления могут быть применены и к соединениям ти-
па Э-Н. Если считать, в качестве первого приближения, данную связь ионной,
то можно сделать вывод, что она будет тем прочнее, чем выше по абсолютной
величине степень окисления элемента и чем меньше радиус его иона.
Таким образом, увеличение степени окисления элемента и уменьшение
его радиуса приводит к усилению кислотных свойств.
Если рассматривать какую-либо одну степень окисления, то в каждой под-
группе сверху вниз усиливаются основные и ослабевают кислотные свойства.
При возрастании степени окисления данного элемента, наоборот, ослабе-
вают основные свойства и усиливаются кислотные.