Выделением газа сопровождается взаимодействие ионов

Реакции ионного обмена с выделением газа — урок. Химия, 8–9 класс.

Реакции ионного обмена в водных растворах электролитов также возможны, когда в результате реакции образуются газообразные (летучие) вещества.

Если в пробирку с раствором карбоната натрия прилить раствор соляной кислоты, будет наблюдаться характерное «вскипание» из-за выделяющегося углекислого газа (см. рисунок).

Запишем молекулярное и ионные уравнения протекающей ионной реакции.

Молекулярное уравнение:

Na2CO3+2HCl=2NaCl+h3O+CO2↑.

Полное ионное уравнение:

2Na++CO32−+2H++2Cl−=2Na++2Cl−+h3O+CO2↑.

Сокращённое ионное уравнение:

2H++CO32−=h3O+CO2↑.

Таким образом, сущность данной реакции заключается во взаимодействии ионов водорода с карбонат-ионом, в результате которого образуется вода и выделяется углекислый газ.

Если вместо рассмотренных веществ взять растворы азотной кислоты и карбоната калия, результат будет таким же.

Источники:

Габриелян О. С. Химия. 8 класс: учебник / О. С. Габриелян. — 5-6 изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2016. — 287, [1] с.

https://videouroki.by/video/37-ionnyie-uravnieniia-rieaktsii.html

Ионизация газов - обзор

К. Бухтела, в Энциклопедии аналитической науки (второе издание), 2005 г.

Детекторы газовой ионизации

Детекторы газовой ионизации состоят из объема газа в закрытом корпусе или конструкции. таким образом, чтобы обеспечить непрерывный поток наполняющего газа. Система снабжена электродами. Внешняя стенка часто служит катодом, в то время как проволочный стержень, пластина или сетка в середине объема газа служат анодом.К электродам приложено электрическое поле. Ионы и электроны, образующиеся при взаимодействии излучения с молекулами газа, собираются на электродах, создавая электрический ток, который служит основой для обнаружения излучения. Специальные типы счетчиков ионизации газа зависят от напряженности поля, создаваемого приложенным напряжением. В ионизационных камерах напряженность поля достаточно высока, чтобы собрать все ионы и электроны, созданные в результате взаимодействия излучения с газом; в пропорциональных счетчиках ионы ускоряются более высокой напряженностью поля и могут создавать дополнительные ионы (размножение ионов).В трубках Гейгера – Мюллера напряженность поля очень высока, и образуется ионная лавина максимального размера, которая не зависит от первичного ионизирующего эффекта, создаваемого излучением, и в основном составляет

благородный газ | Определение, элементы, свойства, характеристики и факты

Благородный газ , любой из семи химических элементов, которые составляют группу 18 (VIIIa) периодической таблицы. Элементами являются гелий (He), неон (Ne), аргон (Ar), криптон (Kr), ксенон (Xe), радон (Rn) и оганессон (Og). Благородные газы - это негорючие газы без цвета, запаха и вкуса. Их традиционно относили к группе 0 в периодической таблице, потому что в течение десятилетий после их открытия считалось, что они не могут связываться с другими атомами; то есть их атомы не могут соединяться с атомами других элементов с образованием химических соединений.Их электронная структура и открытие, что некоторые из них действительно образуют соединения, привело к более подходящему обозначению - Группа 18.

Периодическая таблица элементов

Современная версия периодической таблицы элементов. Чтобы просмотреть дополнительную информацию об элементе, выберите его в таблице.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Когда члены группы были обнаружены и идентифицированы, они считались чрезвычайно редкими, а также химически инертными, и поэтому были названы редкими или инертными газами.Однако сейчас известно, что некоторые из этих элементов довольно распространены на Земле и в остальной части Вселенной, поэтому обозначение редкий вводит в заблуждение. Точно так же использование термина инертный имеет тот недостаток, что он означает химическую пассивность, предполагая, что соединения Группы 18 не могут образовываться. В химии и алхимии слово благородный издавна обозначало нежелание металлов, таких как золото и платина, подвергаться химической реакции; в том же смысле это применимо к рассматриваемой здесь группе газов.

Содержание благородных газов уменьшается с увеличением их атомных номеров. Гелий - самый распространенный элемент во Вселенной, кроме водорода. Все благородные газы присутствуют в атмосфере Земли, и, за исключением гелия и радона, их основным коммерческим источником является воздух, из которого они получают сжижением и фракционной перегонкой. Большая часть гелия коммерчески добывается из некоторых скважин с природным газом. Радон обычно выделяют как продукт радиоактивного разложения соединений радия.Ядра атомов радия спонтанно распадаются, испуская энергию и частицы, ядра гелия (альфа-частицы) и атомы радона. Некоторые свойства благородных газов перечислены в таблице.

Некоторые свойства благородных газов
	гелий	неон	аргон	криптон	ксенон	радон	унуноктиум
* При 25,05 атмосфер.
** hcp = гексагональная плотноупакованная, fcc = гранецентрированная кубическая (кубическая плотноупакованная).
*** Самый стабильный изотоп.
атомный номер	2	10	18	36	54	86	118
атомный вес	4,003	20,18	39,948	83,8	131,293	222	294 ***
точка плавления (° C)	−272,2 *	−248,59	−189.3	−157,36	−111,7	−71	–
точка кипения (° C)	−268,93	−246,08	−185,8	−153,22	−108	−61,7	–
плотность при 0 ° C, 1 атмосфера (грамм на литр)	0,17847	0,899	1.784	3,75	5,881	9,73	–
растворимость в воде при 20 ° C (кубические сантиметры газа на 1000 граммов воды)	8.61	10,5	33,6	59,4	108,1	230	–
Изотопное содержание (наземное, в процентах)	3 (0,000137), 4 (99,999863)	20 (90,48), 21 (0,27), 22 (9,25)	36 (0,3365), 40 (99,6003)	78 (0,35), 80 (2,28), 82 (11,58), 83 (11,49), 84 (57), 86 (17,3)	124 (0,09), 126 (0,09), 128 (1,92), 129 (26,44), 130 (4,08), 131 (21,18), 132 (26,89), 134 (10.44), 136 (8,87)	–	–
радиоактивные изотопы (массовые числа)	5–10	16–19, 23–34	30–35, 37, 39, 41–53	69–77, 79, 81, 85, 87–100	110–125, 127, 133, 135–147	195–228	294
цвет света, излучаемого газоразрядной трубкой	желтый	красный	красный или синий	желто-зеленый	синий к зеленому	–	–
теплота плавления (килоджоули на моль)	0.02	0,34	1,18	1,64	2,3	3	–
теплота испарения (калорий на моль)	0,083	1,75	6,5	9,02	12,64	17	–
удельная теплоемкость (джоули на грамм Кельвина)	5,1931	1,03	0,52033	0,24805	0,15832	0,09365	–
критическая температура (К)	5.19	44,4	150,87	209,41	289,77	377	–
критическое давление (атмосферы)	2,24	27,2	48,34	54,3	57,65	62	–
критическая плотность (граммы на кубический сантиметр)	0,0696	0,4819	0,5356	0,9092	1,103	–	–
теплопроводность (ватт на метр по Кельвину)	0.1513	0,0491	0,0177	0,0094	0,0057	0,0036	–
Магнитная восприимчивость (ед. Cgs на моль)	-0,0000019	-0,0000072	-0,0000194	-0,000028	-0,000043	–	–
кристаллическая структура **	hcp	fcc	fcc	fcc	fcc	fcc	–
радиус: атомный (Ангстрем)	0.31	0,38	0,71	0,88	1,08	1,2	–
радиус: ковалентный (кристалл) расчетный (ангстремы)	0,32	0,69	0,97	1,1	1,3	1,45	–
статическая поляризуемость (кубические ангстремы)	0,204	0,392	1,63	2,465	4,01	–	–
потенциал ионизации (сначала электрон-вольт)	24.587	21,565	15,759	13,999	12,129	10,747	–
электроотрицательность (Полинг)	4,5	4,0	2,9	2,6	2,25	2,0	–

История

В 1785 году английский химик и физик Генри Кавендиш обнаружил, что воздух содержит небольшую часть (чуть менее 1 процента) вещества, которое химически менее активно, чем азот.Спустя столетие английский физик лорд Рэлей выделил из воздуха газ, который, по его мнению, был чистым азотом, но обнаружил, что он плотнее, чем азот, который был получен путем выделения его из его соединений. Он рассудил, что его воздушный азот должен содержать небольшое количество более плотного газа. В 1894 году сэр Уильям Рамзи, шотландский химик, сотрудничал с Рэлеем в выделении этого газа, который оказался новым элементом - аргоном.

Выделение аргона

Аппарат, использованный для выделения аргона английским физиком лордом Рэли и химиком сэром Уильямом Рамзи, 1894 г.Воздух содержится в пробирке (A), стоящей над большим количеством слабой щелочи (B), и электрическая искра проходит по проводам (D), изолированным U-образными стеклянными трубками (C), проходящими через жидкость и вокруг нее. устье пробирки. Искра окисляет азот в воздухе, а оксиды азота поглощаются щелочью. После удаления кислорода в пробирке остается аргон.

Encyclopædia Britannica, Inc. Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

После открытия аргона и по инициативе других ученых в 1895 году Рамзи исследовал газ, выделяющийся при нагревании минерала клевита, который, как полагали, был источником аргона. Вместо этого газом был гелий, который в 1868 году был обнаружен спектроскопически на Солнце, но не был обнаружен на Земле. Рамзи и его коллеги искали родственные газы и путем фракционной перегонки жидкого воздуха обнаружили криптон, неон и ксенон в 1898 году. Радон был впервые обнаружен в 1900 году немецким химиком Фридрихом Э.Дорн; он был основан как член группы по изучению благородных газов в 1904 году. Рэлей и Рамзи получили Нобелевские премии в 1904 году за свою работу.

В 1895 году французский химик Анри Муассан, открывший элементарный фтор в 1886 году и получивший за это открытие в 1906 году Нобелевскую премию, потерпел неудачу в попытке вызвать реакцию между фтором и аргоном. Этот результат был значительным, потому что фтор - самый реактивный элемент в периодической таблице. Фактически, все попытки получить химические соединения аргона в конце 19 - начале 20 века провалились.Отсутствие химической реактивности, вызванное этими неудачами, имело значение для развития теорий атомной структуры. В 1913 году датский физик Нильс Бор предположил, что электроны в атомах расположены в последовательных оболочках, имеющих характерные энергии и емкости, и что емкости оболочек для электронов определяют количество элементов в строках периодической таблицы. На основе экспериментальных данных, связывающих химические свойства с распределением электронов, было высказано предположение, что в атомах благородных газов тяжелее гелия электроны расположены в этих оболочках таким образом, что внешняя оболочка всегда содержит восемь электронов, независимо от того. сколько других (в случае радона - 78 других) расположены внутри внутренних оболочек.

В теории химической связи, выдвинутой американским химиком Гилбертом Н. Льюисом и немецким химиком Вальтером Косселем в 1916 году, этот октет электронов считался наиболее стабильным расположением внешней оболочки любого атома. Хотя только атомы благородных газов обладали таким расположением, это было условием, к которому атомы всех других элементов стремятся в своей химической связи. Некоторые элементы удовлетворяли эту тенденцию, приобретая или полностью теряя электроны, тем самым становясь ионами; другие элементы разделяют электроны, образуя стабильные комбинации, связанные друг с другом ковалентными связями.Таким образом, пропорции, в которых атомы элементов объединяются с образованием ионных или ковалентных соединений (их «валентности»), контролируются поведением их самых удаленных электронов, которые по этой причине были названы валентными электронами. Эта теория объясняла химическую связь реакционноспособных элементов, а также относительную неактивность благородных газов, которая стала считаться их главной химической характеристикой. ( См. Также химическая связь: Связи между атомами.)

Оболочечная модель атома

В оболочечной модели атома электроны занимают разные энергетические уровни, или оболочки.Оболочки K и L показаны для атома неона.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Защищенные от ядра промежуточными электронами, внешние (валентные) электроны атомов более тяжелых благородных газов удерживаются менее прочно и могут быть легче удалены (ионизированы) из атомов, чем атомы. электроны более легких благородных газов. Энергия, необходимая для удаления одного электрона, называется первой энергией ионизации. В 1962 году, работая в Университете Британской Колумбии, британский химик Нил Бартлетт обнаружил, что гексафторид платины удаляет электрон (окисляет) молекулярный кислород с образованием соли [O ₂ ⁺] [PtF ₆ ^-].Первая энергия ионизации ксенона очень близка к энергии кислорода; таким образом, Бартлетт думал, что соль ксенона могла образоваться аналогичным образом. В том же году Бартлетт установил, что действительно можно удалить электроны из ксенона химическими средствами. Он показал, что взаимодействие паров PtF ₆ в присутствии газообразного ксенона при комнатной температуре дает желто-оранжевое твердое соединение, которое затем сформулировано как [Xe ⁺] [PtF ₆ ^-]. (Теперь известно, что это соединение представляет собой смесь [XeF ⁺] [PtF ₆ ^-], [XeF ⁺] [Pt ₂ F ₁₁ ^-] и PtF ₅.) Вскоре после первоначального сообщения об этом открытии две другие группы химиков независимо подготовили и впоследствии сообщили о фторидах ксенона, а именно XeF ₂ и XeF ₄. Вскоре за этими достижениями последовало получение других соединений ксенона и фторидов радона (1962 г.) и криптона (1963 г.).

В 2006 году ученые Объединенного института ядерных исследований в Дубне (Россия) объявили, что следующий благородный газ - оганессон - был получен в 2002 и 2005 годах на циклотроне.(Большинство элементов с атомными номерами больше 92, т. Е. Трансурановые элементы, должны производиться в ускорителях частиц.) Никакие физические или химические свойства оганессона не могут быть определены напрямую, поскольку было произведено всего несколько атомов оганессона.

горения | Определение, реакция, анализ и факты

Горение , химическая реакция между веществами, обычно включающими кислород, обычно сопровождающаяся выделением тепла и света в виде пламени. Скорость или скорость объединения реагентов высока, отчасти из-за природы самой химической реакции, а отчасти из-за того, что генерируется больше энергии, чем может уйти в окружающую среду, в результате чего температура реагентов повышается. чтобы еще больше ускорить реакцию.

Знакомый пример реакции горения - зажженная спичка. Когда зажигается спичка, трение нагревает голову до температуры, при которой химические вещества вступают в реакцию и выделяют больше тепла, чем может уйти в воздух, и они горят пламенем. Если ветер уносит тепло или химикаты влажные и трение не повышает температуру в достаточной степени, спичка гаснет. При правильном зажигании тепло от пламени повышает температуру соседнего слоя спички и кислорода в прилегающем к ней воздухе, и древесина и кислород вступают в реакцию сгорания.Когда достигается равновесие между общей тепловой энергией реагентов и общей тепловой энергией продуктов (включая фактическое количество тепла и излучаемого света), горение прекращается. Пламя имеет определенный состав и сложную структуру; они, как говорят, разнообразны и способны существовать как при довольно низких, так и при чрезвычайно высоких температурах. Излучение света в пламени происходит из-за присутствия возбужденных частиц и, как правило, заряженных атомов и молекул и электронов.

Горение охватывает большое количество разнообразных явлений, широко применяемых в промышленности, науке, профессии и в быту, и его применение основано на знаниях физики, химии и механики; их взаимосвязь становится особенно очевидной при рассмотрении распространения пламени.

В общем, горение является одной из наиболее важных химических реакций и может считаться кульминационным этапом окисления определенных видов веществ. Хотя когда-то считалось, что окисление - это просто сочетание кислорода с любым соединением или элементом, значение этого слова было расширено и теперь включает любую реакцию, в которой атомы теряют электроны, тем самым становясь окисленными.Как было указано, в любом процессе окисления окислитель забирает электроны у окисляемого вещества, тем самым становясь восстановленным (приобретая электроны). Окислителем может быть любое вещество. Но эти определения, достаточно ясные в применении к атомной структуре для объяснения химических реакций, не так четко применимы к горению, которое, вообще говоря, остается типом химической реакции с участием кислорода в качестве окислителя, но осложняется тем фактом, что процесс включает а также другие виды реакций, а также тем фактом, что это происходит в необычно быстром темпе.Более того, большинство пламен имеет в своей структуре участок, в котором вместо окисления протекают реакции восстановления. Тем не менее, главным событием при горении часто является соединение горючего материала с кислородом.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня .

Теории кислот и оснований

ТЕОРИИ КИСЛОТ И ОСНОВАНИЙ На этой странице описываются теории кислот и оснований Аррениуса, Бронстеда-Лоури и Льюиса, а также объясняются взаимосвязи между ними. Это также объясняет концепцию конъюгированной пары - кислота и сопряженное с ней основание или основание и сопряженная с ней кислота.
	Примечание: Текущие учебные программы уровня A 'в Великобритании сосредоточены на теории Бренстеда-Лоури, но вы также должны знать о кислотах и основаниях Льюиса.Теория Аррениуса представляет только исторический интерес, и она вряд ли вам понадобится, если вы не будете заниматься развитием идей в химии.
Теория кислот и оснований Аррениуса Теория Нейтрализация происходит потому, что ионы водорода и ионы гидроксида реагируют с образованием воды. Ограничения теории Соляная кислота нейтрализуется как раствором гидроксида натрия, так и раствором аммиака.В обоих случаях вы получаете бесцветный раствор, который можно кристаллизовать, чтобы получить белую соль - хлорид натрия или хлорид аммония. Это явно очень похожие реакции. Полные уравнения: В случае гидроксида натрия ионы водорода из кислоты реагируют с ионами гидроксида из гидроксида натрия - в соответствии с теорией Аррениуса. Однако в случае с аммиаком, похоже, нет никаких гидроксид-ионов! Но если вы внимательно посмотрите на уравнения, аммиак находится в растворе - NH _{3 (водн.)}.Аммиак реагирует с водой следующим образом: Это обратимая реакция, и в типичном разбавленном растворе аммиака около 99% аммиака остается в виде молекул аммиака. Тем не менее, там есть ионы гидроксида, которые реагируют с ионами водорода точно так же, как ионы гидроксида из гидроксида натрия. Таким образом, вы можете практически оправдать аммиак как основу по определению Аррениуса - он действительно производит ионы гидроксида в растворе. Но большая часть реакции будет прямой реакцией между молекулами аммиака и ионами водорода, что не соответствует определению Аррениуса. Такая же реакция происходит между газообразным аммиаком и газообразным хлористым водородом. В этом случае в растворе нет ионов водорода или гидроксид-ионов - потому что нет никакого раствора. Теория Аррениуса не считала бы это кислотно-щелочной реакцией, несмотря на то, что она дает тот же продукт, что и когда два вещества находились в растворе. Это глупо! Теория кислот и оснований Бренстеда-Лоури Теория Связь между теорией Бронстеда-Лоури и теорией Аррениуса Теория Бронстеда-Лоури никоим образом не противоречит теории Аррениуса - она лишь дополняет ее. Ионы гидроксида по-прежнему являются основаниями, потому что они принимают ионы водорода из кислот и образуют воду. Кислота образует ионы водорода в растворе, поскольку она реагирует с молекулами воды, отдавая им протон. Когда газообразный хлористый водород растворяется в воде с образованием соляной кислоты, молекула хлористого водорода отдает протон (ион водорода) молекуле воды. Координатная (дательная ковалентная) связь образуется между одной из неподеленных пар кислорода и водорода из HCl.Образуются ионы гидроксония, H ₃ O ⁺.
	Примечание: Если вы не уверены в склеивании координат, перейдите по этой ссылке. Координатные связи будут упоминаться несколько раз на оставшейся части этой страницы. Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.
Когда кислота в растворе реагирует с основанием, то, что на самом деле действует как кислота, является ион гидроксония.Например, протон передается от иона гидроксония к иону гидроксида с образованием воды. Показаны электроны, но исключены внутренние: Важно понимать, что всякий раз, когда вы говорите об ионах водорода в растворе, H ⁺ _(водн.), на самом деле вы говорите об ионах гидроксония. *Проблема хлористого водорода / аммиака* Это больше не проблема с использованием теории Бронстеда-Лоури.Независимо от того, говорите ли вы о реакции в растворе или в газообразном состоянии, аммиак является основанием, потому что он принимает протон (ион водорода). Водород присоединяется к неподеленной паре на азоте аммиака через координационную связь. Если он находится в растворе, аммиак принимает протон от иона гидроксония: Если реакция происходит в газообразном состоянии, аммиак принимает протон непосредственно от хлористого водорода: В любом случае аммиак действует как основание, принимая ион водорода из кислоты. Сопряженные пары Когда хлористый водород растворяется в воде, почти 100% его реагирует с водой с образованием ионов гидроксония и хлорид-ионов. Хлороводород - сильная кислота, и мы склонны записывать это как одностороннюю реакцию:
	Примечание: Я намеренно пропускаю символы состояния в этом и следующем уравнении, чтобы сосредоточиться на важных битах. Более подробную информацию о сильных и слабых кислотах вы найдете на другой странице в этом разделе.
Фактически, реакция между HCl и водой обратима, но только в очень незначительной степени. Для обобщения рассмотрим кислотную ГК и думайте, что реакция обратима. Размышляя о прямой реакции : Но существует также обратная реакция между ионом гидроксония и ионом A ^-: Обратимая реакция содержит двух кислот и двух оснований.Мы думаем о них парами, называемыми *сопряженными парами* . Когда кислота HA теряет протон, она образует основание A ^-. Когда основание A ^- снова принимает протон, оно, очевидно, повторно связывает кислоту HA. Эти двое - сопряженная пара. Члены пары конъюгатов отличаются друг от друга наличием или отсутствием переносимого иона водорода. Если вы думаете о HA как о кислоте, то A ^- является ее сопряженным основанием. Если вы думаете об A ^- в качестве основания, то HA - это его сопряженная кислота. Вода и ион гидроксония также являются сопряженной парой. Если рассматривать воду как основание, ион гидроксония - это сопряженная с ней кислота, потому что у нее есть дополнительный ион водорода, который он может снова отдать. Если рассматривать ион гидроксония как кислоту, то вода является сопряженным с ним основанием. Вода может снова принять ион водорода, чтобы преобразовать ион гидроксония. *Второй пример сопряженных пар* Это реакция между аммиаком и водой, которую мы рассмотрели ранее: Сначала подумайте о прямой реакции.Аммиак является основанием, потому что он принимает ионы водорода из воды. Ион аммония является его сопряженной кислотой - он может снова высвободить этот ион водорода, чтобы преобразовать аммиак. Вода действует как кислота, а сопряженное с ней основание - ион гидроксида. Ион гидроксида может принимать ион водорода для преобразования воды. Если посмотреть на это с другой стороны, ион аммония - это кислота, а аммиак - сопряженное с ней основание. Ион гидроксида является основанием, а вода - его сопряженной кислотой. Амфотерные вещества Возможно, вы заметили (хотя, вероятно, нет!), Что в одном из последних двух примеров вода действовала как основание, тогда как в другом - как кислота. Вещество, которое может действовать как кислота или основание, описано как *амфотерное* .
	Примечание: В этом контексте вы также можете встретить термин *амфипротический* .Эти два слова связаны между собой, и их легко спутать. Амфипротное вещество - это вещество, которое может как отдавать ионы водорода (протоны), так и принимать их. Вода - хороший пример такого соединения. Вода действует как кислота (отдавая ионы водорода) и как основание (принимая их). «Протонная» часть слова относится к ионам водорода (протонам), которые либо передаются, либо принимаются. Другими примерами амфипротонных соединений являются аминокислоты и ионы, такие как HSO ₄ ^- (которые могут терять ион водорода с образованием сульфатных ионов или принимать один с образованием серной кислоты). Но помимо того, что эти соединения являются амфипротонными, они также являются амфотерными . Амфотерный означает, что они вступают в реакцию как с кислотами, так и с основаниями. Так в чем разница между этими двумя терминами? Все амфипротические вещества также являются амфотерными, но обратное неверно. Есть амфотерные вещества, которые не отдают и не принимают ионы водорода, когда действуют как кислоты или основания. Существует совершенно новое определение кислотно-основного поведения, с которым вы вот-вот столкнетесь (теория Льюиса), которое вовсе не обязательно связано с ионами водорода. Кислота Льюиса - акцептор электронной пары; Основание Льюиса является донором электронной пары (см. ниже). Некоторые оксиды металлов (например, оксид алюминия) являются амфотерными - они реагируют как кислоты, так и основания. Например, они реагируют как основания, потому что ионы оксида принимают ионы водорода для образования воды. Что касается определения амфипротона, это не проблема, но проблема с кислотой. Оксид алюминия не содержит ионов водорода, которые можно было бы отдавать! Но оксид алюминия реагирует с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия, с образованием сложных алюминатных ионов. Вы можете представить себе неподеленные пары на ионах гидроксида как образующие дативные ковалентные (координатные) связи с пустыми орбиталями в ионах алюминия. Ионы алюминия принимают неподеленные пары (действуя как кислота Льюиса). Таким образом, оксид алюминия может действовать как кислота и основание - и поэтому он амфотерный. Но это не амфипротонный, потому что и кислотной и основной реакции не включают ионы водорода. Я провел более 40 лет преподавания (в лаборатории, через книги и Интернет), ни разу не использовал термин амфипротический! Я просто не вижу в этом смысла.Термин амфотерный означает все без исключения вещества, функционирующие как кислоты и основания. Термин амфипротический можно использовать только тогда, когда обе эти функции включают перенос ионов водорода - другими словами, его можно использовать только в том случае, если вы ограничены разговором о теории Бронстеда-Лоури. Лично я бы придерживался более старого, более полезного термина «амфотерный», если только ваша программа не требует, чтобы вы использовали слово «амфипротический».
Теория кислот и оснований Льюиса Эта теория выходит далеко за рамки того, что вы обычно считаете кислотами и основаниями. Теория Связь между теорией Льюиса и теорией Бронстеда-Лоури *Базы Льюиса* Проще всего увидеть взаимосвязь, посмотрев, что именно делают основания Бренстеда-Лоури, когда они принимают ионы водорода. Мы рассмотрели три основания Бренстеда-Лоури - это гидроксид-ионы, аммиак и вода, и они типичны для всех остальных. Теория Бренстеда-Лоури гласит, что они действуют как основания, потому что соединяются с ионами водорода.Причина, по которой они объединяются с ионами водорода, заключается в том, что у них есть неподеленные пары электронов - это то, что говорит теория Льюиса. Эти два полностью согласуются. Так как это расширяет концепцию базы? На данный момент это не так - он просто смотрит на это под другим углом. А как насчет других подобных реакций, например, аммиака или воды? Согласно теории Льюиса, любая реакция , в которой аммиак или вода использовали свои неподеленные пары электронов для образования координационной связи, будет считаться их действием в качестве основания. Вот реакция, о которой вы найдете на странице, посвященной связыванию координат. Аммиак реагирует с BF ₃, используя свою неподеленную пару, чтобы сформировать координационную связь с пустой орбиталью бора. Что касается аммиака, то он ведет себя точно так же, как и когда он реагирует с ионом водорода - он использует свою неподеленную пару для образования координационной связи. Если вы собираетесь описать его как основу в одном случае, имеет смысл описать его как базу и в другом случае.
	Примечание: Если вы еще не прочитали страницу о склеивании координат, сделайте это сейчас. Вы найдете важный пример воды, действующей в качестве основы Льюиса, а также этот пример - хотя термин , основание Льюиса на этой странице не используется. Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.
*кислоты Льюиса* Кислоты Льюиса являются акцепторами электронных пар.В приведенном выше примере BF ₃ действует как кислота Льюиса, принимая неподеленную пару азота. Согласно теории Бренстеда-Лоури, в BF ₃ нет ничего даже отдаленно кислого. Это расширение термина кислота , выходящее далеко за рамки обычного использования. А как насчет более очевидных кислотно-основных реакций - таких как, например, реакция между аммиаком и газообразным хлористым водородом? То, что ровно принимает неподеленную пару электронов на азоте.В учебниках часто пишут так, как будто аммиак отдает свою неподеленную пару иону водорода - простому протону без электронов вокруг него. Это заблуждение! Обычно в химических системах не встречаются свободные ионы водорода. Они настолько реактивны, что всегда привязаны к чему-то другому. В HCl нет несоединенных ионов водорода. Нигде на HCl нет пустой орбитали, которая могла бы принять пару электронов. Почему же тогда HCl - это кислота Льюиса? Хлор более электроотрицателен, чем водород, а это означает, что хлористый водород будет полярной молекулой.Электроны в связи водород-хлор будут притягиваться к хлорному концу, оставляя водород слегка положительным, а хлор слегка отрицательным.
	Примечание: Если вы не уверены в электроотрицательности и полярности связи, возможно, будет полезно перейти по этой ссылке. Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.
Неподеленная пара на азоте молекулы аммиака притягивается к слегка положительному атому водорода в HCl.По мере приближения электроны в связи водород-хлор еще больше отталкиваются к хлору. В конце концов, между азотом и водородом образуется координационная связь, и хлор отрывается в виде хлорид-иона. Лучше всего это показать с помощью обозначения «фигурная стрелка», обычно используемого в механизмах органических реакций.
	Примечание: Если вас не устраивает использование фигурных стрелок для отображения движений электронных пар, вам следует перейти по этой ссылке. Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.
Вся молекула HCl действует как кислота Льюиса. Он принимает пару электронов из аммиака и при этом распадается. Кислоты Льюиса не обязательно должны иметь пустую орбиталь. Последний комментарий к кислотам и основаниям Льюиса Если вы студент британского уровня A ', вы можете иногда встретить термины кислота Льюиса и основание Льюиса в учебниках или других источниках.Все, что вам нужно запомнить:
	Примечание: Вспомните это, представив аммиак в качестве основания. Большинство людей на этом уровне знакомы с неподеленной реактивной парой на азоте, принимающей ионы водорода. Аммиак является основным из-за его неподеленной пары. Это означает, что базы должны иметь одиночные пары для пожертвования. Кислоты все наоборот.
Для всех общих целей придерживайтесь теории Бронстеда-Лоури. Куда бы вы сейчас хотели отправиться? В меню кислотно-щелочного равновесия. . . В меню «Физическая химия». . . В главное меню. . . © Джим Кларк, 2002 г. (последнее изменение - сентябрь 2018 г.)