Танганов Борис Бадмаевич, д.х.н., профессор, ведущий научный сотрудник отдела организации научных исследований
670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40а
Boris B. Tanganov, Dr. Sci. (Chemistry), Professor, Leading Researcher
40a, Kluchevskaya St., Ulan-Ude, 670013
До недавнего времени равновесные концентрации в кислотно-основных системах ввиду отсутствия иных приемлемых подходов изучались с привлечением метода измерения лишь рН раствора. В отношении неводных растворов данный метод не может быть использован. Известно, что на ионную силу раствора, являющуюся основополагающей составляющей при оценке коэффициента активности и термодинамической константы диссоциации электролита, оказывают влияние присутствующие в системе ионы, концентрация которых переменна в процессе взаимодействия в водных и в более сложных неводных растворах, значительно отличающихся своими физико-химическими свойствами (температура кипения, строение, диэлектрическая проницаемость, константа автопротолиза, сольватирующая способность, дипольный момент, вязкость и др.). Между тем для более объективных, более обоснованных оценок кислотно-основных взаимодействий помимо активности ионов водорода требуется корректный учет равновесных концентраций всех частиц в растворе, влияющих на ионную силу раствора. На основании известных за- кона действующих масс и уравнений, выражающих равновесные процессы, ионное произведение растворителя, электронейтральность и материальный баланс в растворе, выведены соответствующие уравнения и предложен метод, позволяющий учесть влияние концентраций всех частиц в системе (не только ионов водорода – рН), в немалой степени влияющих на свойства кислотно- основной равновесной системы. Данный метод также позволяет выразить зависимость равновесных концентраций всех участников процесса от состояния среды (исследуемого раствора), определяемой разными химическими и инструментальными методами в логарифмических координатах, дающих возможность непосредственной оценки равновесных концентраций всех присутствующих в системе частиц.
Until recently, due to the absence of other suitable approaches, equilibrium concentrations in acid-base systems have been studied exclusively by measuring the pH of a solution. However, this method can not be used for organic (non-aqueous) solvent solutions. It is known that the ionic strength of a solution, which is a fundamental component in assessing the activity coefficient and the thermodynamic dissociation constant of an electrolyte, is influenced by the ions present in the system. The concentration of these ions is variable during interactions in aqueous and more complex non-aqueous solutions, which differ significantly in their physicochemical properties (boiling temperature, structure, permittivity, autoprotolysis constant, solvating ability, dipole moment, viscosity, etc.). Meanwhile, in order to obtain more objective and valid estimates of acid-base interactions, in addition to the activity of hydrogen ions, appropriate account should be taken of the equilibrium concentrations of all particles in the solution, which affect its ionic strength. In this article, on the basis of the law of mass action and equations describing equilibrium processes, the ionic product of a solvent, electrical neutrality and material balance in a solution, the corresponding equations were derived and a method was proposed for considering the effect of the concentrations of all particles in the system (not only hydrogen ions – pH), significantly affecting the properties of acid-base equilibrium systems. The proposed method can also be used to obtain the dependence of the equilibrium concentrations of all process substances on the state of the medium (test solution), determined by various chemical and instrumental methods in logarithmic coordinates, which makes it pos-sible to directly assess the equilibrium concentra- tions of all particles present in the system.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.