Номер 7, страница 120 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 25. Бор. Глава 1. Неметаллы - номер 7, страница 120.

Условие.

1. Рассмотрите взаимодействие борной кислоты с водой по теории Брёнстеда—Лоури. Назовите кислоту и основание.

Решение.

Решение 2.

1. Решение

Согласно протонной теории Брёнстеда–Лоури, кислота — это частица (молекула или ион), которая является донором протона ($H^+$), а основание — это частица, которая является акцептором протона.

Рассмотрим взаимодействие борной кислоты ($H_3BO_3$), которую для понимания механизма реакции правильнее записывать как $B(OH)_3$, с водой. Борная кислота является очень слабой, и её кислотные свойства в водном растворе проявляются не за счёт отщепления собственного протона, как у большинства кислот.

Вместо этого молекула борной кислоты выступает как кислота Льюиса, то есть является акцептором электронной пары. Атом бора в $B(OH)_3$ имеет незаполненную p-орбиталь и присоединяет к себе гидроксид-ион ($OH^−$) из молекулы воды. В результате образуется комплексный тетрагидроксоборат-анион $[B(OH)_4]^−$.

Суммарное уравнение равновесия в водном растворе борной кислоты выглядит так:

$B(OH)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons [B(OH)_4]^- + H_3O^+$

Проанализируем это уравнение с точки зрения теории Брёнстеда–Лоури:

• Одна из молекул воды ($H_2O$) в левой части уравнения диссоциирует на протон ($H^+$) и гидроксид-ион ($OH^−$). Отдавая протон, эта молекула воды выступает в роли кислоты Брёнстеда–Лоури (донор протона).
• Образовавшийся протон ($H^+$) немедленно принимается другой молекулой воды, в результате чего образуется ион гидроксония ($H_3O^+$). Таким образом, вторая молекула воды является основанием Брёнстеда–Лоури (акцептор протона).

Таким образом, борная кислота сама по себе не является кислотой в смысле Брёнстеда–Лоури, так как она не донирует протон. Она лишь создает условия для того, чтобы вода проявила кислотные свойства, связывая образующийся гидроксид-ион. Поэтому в рамках данной теории и кислотой, и основанием в этой реакции является вода.

Ответ: в реакции взаимодействия борной кислоты с водой, согласно теории Брёнстеда–Лоури, кислотой (донором протона) является вода ($H_2O$), и основанием (акцептором протона) также является вода ($H_2O$).