Сановный протон

И все же наиболее часто приходится иметь дело с обычными кислотами, проявляющими свои кислотные свойства, благодаря наличию у них подвижного водорода. Именно для описания кислотно-основных процессов, связанных с передачей катиона водорода от кислоты к основанию, была разработана теория протолитического равновесия, у истоков которой стоял шведский химик Й. Брёнстед.

Если в предыдущих теориях основным признаком кислотноосновного взаимодействия считалось образование соли, т. е. этот тип взаимодействия классифицировался, обособлялся по продукту реакции, то в основе теории протолитического равновесия лежит поведение веществ, вступающих в реакцию. При этом к кислотам относят любые частицы, отдающие в результате реакции

катион водорода — протон, а к основаниям — любые частицы, принимающие протон. Слово «частица» вместо, казалось бы, более уместных и точных в данном случае слов «молекула» или «соединение» появляется здесь потому, что как кислотами, так и основаниями в рамках теории протолитического равновесия могут быть не только нейтральные молекулы, но и ионы.

Более того, теория Брёнстеда считает, что в результате кислотно-основного взаимодействия образуются новое основание и новая кислота. При этом вступающая в реакцию кислота I превращается в основание I, а вступающее в реакцию основание II превращается в кислоту II:

Ряд определений теории Брёнстеда поначалу кажется непривычным. Так, в диковинку считать кислотами либо основаниями ионы. Но если ион отдает протон, а ион его принимает, то зачем обособлять этот процесс от взаимодействия между нейтральными кислотой и основанием, скажем, кислотой и основанием

Особенно в новинку то, что любой анион, поскольку он притягивает к себе протон, считается в рамках этой теории основанием. Однако логика, причем логика безупречно строгая, в этом определении есть. Вспомним, что по классической теории электролитической диссоциации кислотно-основное взаимодействие сводится к реакции (точнее, Анион притягивает катион главным образом в силу того, что он, анион гидроксила, заряжен отрицательно. Но тогда логично считать кислотно-основным взаимодействие протона с любой другой отрицательной частицей.

Более того, можно без труда расположить анионы-кислоты «по ранжиру». Чем меньше размер аниона, тем при прочих равных условиях (при одинаковом заряде) он более энергично будет притягивать протон и, следовательно, будет более сильным основанием. Вот почему сила анионов-оснований падает в ряду . И вот почему достаточно объемный анион будет заведомо более слабым основанием, чем любой из анионов галогенов.