Влияние ионной силы на константы протонирования сукцинат иона в водном растворе Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

Âëèÿièâ èîiiîé ñèëû ià êîíñöàíöû ïôîôîfèôîâàfèÿ ñóé0éíá0 èîià.

ÖÄÊ 541.132:547.461

T.Í. Ëîaèiîâà

Âëèÿíèâ èî í í îé nèëû íá êî íпöàíöû ïöîöîíèöîâàíèÿ nôêôè í à ö è î í à â âîâNl ösnöä^ä

ÑTëè, ï^èaàâëÿâi ûâ äëÿ ÏTääâбæàГèÿ i'möT-ÿГГTé éT^TTé ñèëû, i Tàôö ÏT-бàçГTiô âëèÿöü

Гà ââëè^èlô бàçГTàT öèïà êTГñöàГö. Tàùèi ï^è-

çГàêTl, Täf àêT, ÿâëÿâöñÿ öT, ^öT ïбè âàбèàôèè ÏбèбTäû è êTГôâГöбàôèè öàêèö ñTëâé ÏбTèñöT-äèö èçiâГâГèâ êTÿOOèôèâГöTâ àêöèâГTñöè, à ñëâäTâàöâëüГT, çàâèñÿùèâ Tö êTГôâГöбàôèè êîíñöàíöû бàâГTââñèÿ öTæâ èçiâГÿ|эöñÿ.

 íàñöîÿùââ âбâlÿ â ëèöâбàöôбâ èiââöñÿ èГOTбiàôèÿ T âëèÿГèè èî Г Г îàî ñTñöàâà ñбâäû Гà êîíñöàíöû бàâГ Tââñèé è êTÿOOèôèâГöû àêöèâ-ГTñöè äëÿ i Гîàèö ñèñöâ i. Ÿöè äàГГûâ àlàëèçè-бô|эöñÿñ Ïбèâëâ^âГèâi öâTбâöè^âñêèöè ïîëô-ylïèбè^âñêèö iTäâëâé, Tïèбà^ùèöñÿ, êàê ÏбàâèëT, Г à öâTбè|э Äâáàÿ-Ö|эêêâëÿ è âêë^^à^-ùèö â ñâáÿ ï^ài âöбû, Гâçàâèñèi Té TôâГêè êî-öTбûö â äàГГûé iTiâm íá ñôùâñöâôâö.

Ôâëü бàáTöû ñTñöTèö â âûÿñГâГèè âëèÿíèÿ èTГ íTé ñèëû è ÏбèбTäû yëâêöбTëèöà Гà ââëè^è-Гû èçiâГâГèé êTГñöàГö бàâГ Tââñèé (êîÿOOèôè-âmà àêöèâГTñöè OT6i). Â бàáTöâ èçô^àëmü ï6T-öTГèбTâàГèâ ñôêôèГàö èTГà

Ê

A2—

1

+ Í + = ÍA—

Ê2

ÍA— + Í + = LA

(1)

(2)

ÏT ÏâбâTé è âöîбîé ñöôÏâГè â âTäГTl бàñöâTбâ ï^è 298Ê â 0èбTêTl äèàÏàçTГâ êîíöâíöбàöèé OTí Tâûö yëâêöбTëèöTâ (yëâêöбTëèöû âàбüèбT-âàëèñü ÏT êàöèTГô: KNG3 — NaNO3).

ÂëèÿГèâ èçiâГâГèé èTГ lîàî ñTñöàâà ñбâäû Гà êTГñöàГöû êèñëîöí T-TñГTâГûö бàâГ Tââñèé ñ ô^à-ñöèâi äèêàбáTГTâûö êèñëTö èçô^àëmü бàíââ [1]. ÀГàëèç ñTäâбæàГèÿ ÏTçâTëÿâö ñäâëàöü âûâTä T öT i, ^öT àâöTбàl è TÏбâäâëâГ û ñi â0àNûâ êîl-ñöà Г öû èëè êî Г ñöà Г öû Áбâ Гñöâäà, ïбâäñöàâëÿ|э-ùèâ ñTáTé ÏбTèçââäâГèâ àêöèâГ ^è èTГà âTäT-бTäà è êîíöâíöбàöèè TñöàëüГûö ô^àñöГèêTâ ÏбTôâññà äèññTôèàôèè. Ôîëüêî â бàáTöâ [2] èçô-^àëàñü äèññTôèàôèÿ ÿГöàбГTé êèñëTöû ÏT âöî-бTé ñöôÏâГè (1) â 0èбTêT i äèàÏàçTГâ êT^â^-бàôèé OT Г îâûö yëâêöбTëèöTâ.

 öTää èññëâäTâàГèé èçiâбÿëàñü ŸÄÑ ôâïâé Ag, AgCI j KCI j cA , cH , cOTí j ñöâêëÿí íüé ÿëâêöбTä

(3)

cA = 10 —3, cH = 0-5• 10 —3, cOTí = 10 —1-3 iîëü/ë. ŸÄÑ

A H + i .

ôâ ïè (3) âûбàæàëè ôбàâ íáí èâ i lâбГñöà Eh+ = E°h+ + 59,16 Ig [H+] .

Ââëè^èlà ° âêë|э^àâö â ñâáÿ ñöàГäàбöГûé ÏTöâГôèàë ñöâêëÿГГTàT ÿëâêöбTäà è çm^âlèâ ëTààбèO i à êTÿOOèôèâГöà àêöèâГ Tñöè èîlà âî-äTбTäà. Çm^âlèâ ° íàöîäèëè èç ïбâäâàбèöâëü-Гûö TÏûöTâ ï^è ôñëTâèè, ^öT ñA = 0 â ñâбèÿö ñ ïâбâi ânûiè êîl ôâГöбàôèÿi è ñÍ+ (ÍÑI) äëÿ êàæäTàT çm^æÿ èTГГTé ñèëû OTí îâîàî ÿëâêö-бTëèöà. Öбàâíâíèâ (4) ñÏбàââäëèâT, âñëè èçi â-ГâГèâ êTГôâГöбàôèè Í CI çàêë|э^âГT â ïбâäâëàö

0 < ñHCI < 0,1 i Tëü/ë [3]. Èñïîëüçîâàí Гûé â бàáîöâ ñöâêëÿГ Гûé ÿëâêöбTä ŸÑË 4307 ÏTä^èГÿëñÿ ôбàâ-mlè^ Í âбíñöà. ÖT-Г Tñöü èçi âбâíèÿ ÏTöâГôèà-ëà ñ ÏT i îùü|o б Í -iâöбà 150 I ñTñöàâëÿëà 0,2 i Â.  бàáîöâ èñÏTëüçTâàëèñü ÊNG3 è NaNG3 i àбêè «ö.^.», HCI — Oèêñàíàë. ÊàæäTâ èçi âбâíèâ êîl-ñöàГöû ÏбTâTäèëè Гâ iâmâ 3—5 бàç.

Dèñ. 1. Oóíêöèÿ TáбàçTâàГèÿ nH+ ÿГöàбГTé êèñëTöü â 1,5 1 âTäГTi бàñöâTбá NaNG3 ï^è 283Ê

I T ŸÄÑ ôâïè (3) è 'i^ô^î Гûö ïбâäâàбèöâëü-íT °i+ бàññ^èöûâàëè [H+] ÏT OT6í ôëâ (4), nH+ — ÏT OT6í ôëâ (5) ^èâ 1) è êTГôâГöбàôèTГ Гûâ êî Г -ñöàíöû Ê1 è Ê2 ÏT (6)

Я+

(1 - пя+) [Я +1

= (ch+ — [н+]) / ca

= K1 + K2 • K2- (2-Пя +) • [Я +1

(1 - пЯ +)

(5)

(6)

(4)

äëÿ êàæälé ââëè^èlû ñOTí i âôîaî i làèlâlü0èö êâàäбàöTâ. Ââëè^èlû Ê1 è Ê2 ÿГöàбГ Té êèñëîöû ÏбâäñöàâëâГ û â öàáëèöâ (ïбè ñOTí = 0 Tïбâäâëâ-Гû öâбi TäèГài è^êèâ êTГñöàГöû ÏT ôбàâГâГè|э Âàñèëüââà [4]).

Êîíñöàíöû ÏбTöTГèбTâàГèÿ ñôêôèГàö èîlà çàâèñÿö êàê Tö ÏбèбTäû, öàê è Tö êîíöâíöбàöèè OTlTâTé ñTëè ^èâ 2, 3).

1 3

n

H +

ÔÈ I ÈB

Çàâènèlînoü lg K1 è lg K2 ÿfôàSfîé êènëîôû îô n... â âîâfûô SànôâîSàô ï5è 298Ê

Ol I

NaNQ, KNOn

Sutra ipK, IpJ£T

0,0 5.78 4,13 5,7S 4,19

0,1 5,3(5 4,05 5,33 4,03

0,3 5,32 3,93 5,30 3,9E

0,5 5,30 3S7 5.27 3,05

1,0 5,34 4,01 5,29 3.96

1,5 5,49 4,07 5,41 4,01

2.0 5,63 4,14 5,53 4,0«

3,0 5,94 4,36 5,84 4,29

lgKn -*-1 -«-2

fi

5 -----.---------------------

0 12 3

C<y,nH: Monui'n

Dèn. 2. Çàâènèï înôü lg K1 ÿfôàSfîé êènëîoû îo n â âîâfûô SànôâîSàô NaNO3 (1),

KNO3 (2) ïSè 298Ê

Èç Sènôfêîâ 2, 3 âèâfî, +ôî çfà^âfèÿ lg Ê1 è lg Ê2 ïSîôîâÿô ^âSâç ïèfèïôï âëÿ ânâô ènnëââôâ-i ûô ÿëâêôSîëèôîâ. Âî ânâô nëô^àÿô fàâë|oâàâô-nÿ râïSâSûârûé Sînô êîfnôàfôû ïSîôîfèSîâà-fèÿ n ôââëè^âfèâï èîrrîé nèëû SànôâîSà, fà^èfàÿ n I »0,5 ïîëü/ë âëÿ Oîrîâûô ÿëâêôSîëèôîâ, nîââSæàùèô êàôèîf fàôSèÿ. ISèSîâà çàâènèl înôè îô èîriîé nèëû, êîôîSô^ ïîæfî èfôâS-ïSâôèSîâàôü ïî èçïâfâfè|o êîÿOOèôèârôîâ àêôèâf înôè, çàôSàâèâàâô çàSÿâû èîffûô ^ànôèô, ïSèfèïà^ùèô ô^ànôèâ â Sàâf îâânfûô Sâàêôèÿô. Èç ëèôâSàôôSfûô âàffûô nëââôâô, +ôî ïîâîâfûâ

3,5 ■ i

0 12 3

Mûnh.'Jl

Dèn. 3. Çàâènèï înôü lg K2 ÿfôàSfîé êènëîôû îô n â âîâfûô SànôâîSàô NaNO3 (1),

KNO3 (2) ïSè 298Ê

çàâènèï înôè fàaë^âà^ônÿ âëÿ êîï ïëâênîâ, îa-Sàçô^ùèônÿ n ïîëfîé (lg K2) èëè ^ànôè^fîé (lg K1) êî ï ïâfnàôèâé çàSÿâà [5].

Ôèçè^ânêîé înf îâîé ïàââfèÿ àêôèâf înôè ïî nSàâ fâ fè|o n êîfôâf ôSàôèâé ÿâëÿâônÿ ïSèôÿàà-ôâëüfîâ âçàèïîââénôâèâ ^ànôèô. Âçàèï fîâ îô-ôàëêèâàfèâ ^ànôèô â SànôâîSâ âîëæfî, f àîâîSîô, âûçûâàôü ôââëè^â f èâ àêôèâ f înôè. Â Sàçaàâëâ ff ûô SànôâîSàô ÿëâêôSîëèôîâ ÿëâêôSmôàôè^ân-êîâ ïSèôÿæâfèâ èîfîâ îêàçûâàâônÿ ïSâîaëàâà-|oùèï: êîÿOOèôèâfô àêôèâfînôè ïâfü0â 1 è ïàâàâô n Sînôî ï êîfôâfôSàôèè. Ô^âô nîânôââf-f îâî Sàçï âSà èîf îâ ÿêâèâàëâfôâf ô^âôô nèë îô-ôàëêèâàfèÿ, fâ ïîçâîëÿ^ùèô èîfàï nâëèæàôünÿ f à Sànnôîÿfèâ a (Sànnôîÿfèâ, âî êîôîSîâî ï îàôô nâëèæàôünÿ ÿëâêôSè^ânêèâ ôâ f ôSû ââôô èî f îâ). Ô^âô ÿôîàî OàêôîSà ïSèâîâèô ê ïâfââ Sâçêîïô 6ïâfü0âfè|D êîÿOOèôèâfôà àêôèâfînôè (Sèn. 2, 3). Îâfàêî â êîfôâfôSèSîâàf f ûô SànôâîSàô âîëü0àÿ ^ànôü ï îëâêôë âîâû nâÿçàfà èîfàïè ôàê, +ôî âî-aàâëâfèâ fîâûô ïîSôèé ÿëâêôSîëèôà âîëæfî nîïSîâîæâàôünÿ SàçSô0âfèâï nîëüâàôfûô îaî-ëî^âê è ïSâîâîëâfèâï nèë èîf-âèïîëüf îàî âçà-èïîââénôâèÿ, +ôî ÿêâèâàëâfôfî ïSâîaëàâàfè^ îôôàëêèâàfèÿ ï âæâô èîfàïè è ôââëè^âfè^ êî-ÿOOèôèâ f ôà àêôèâ f î nôè.

Eèôâôàooôà

1. Graham E. Jackson, Seymour Formation constants at high ionic strength-1. Potentiometrie determination of protonation constants for succinic, propionic and mono-methyl succinic acid in different ionic media / Graham E. Jackson, F. Liza // Talanta. 1995. Vol. 42.

1 1.

2. 1 èSî fîâ È.Â. Âëèÿfèâ èî ffîàî nînôàâà nSââû fà êîfnôàfôû Sàâfîâânèé n o^ànôèâï âèêàSâîfîâûô

êènëîô / È.Â. lèSîfîâ, È.Â. NàâîOâââ // ÆoSfàë Oèçè^ânêîé ôèïèè. 1995. Ö. 69. i 7.

3. ÔàSfââ Â. Ôèçè^ânêàÿ ôèïèÿ SànôâîSîâ ÿëâêôSîëèôîâ / ÔàSfââ Â., Ä. Îoÿf. 1., 1952.

4. Âànèëüââ Â. I. ÔâS ïîâèfàï è^ânêèâ nâîénôâà Sà-nôâîSîâ ÿëâêôSîëèôîâ. 1., 1982.

5. Ââê 1. Ènnëââîâàfèâ êîïïëâênîîâSàçîâàfèÿ fîââé0è ï è ï âôîâàï è / 1. Ââê, È. i àâüïàë. 1., 1989.