Еволюція кондуктометричного підходу до встановлення поведінки іонів четвертинних амонієвих солей у розчинах.
DOI:
https://doi.org/10.31558/2617-0876.2017.1.1Ключові слова:
електропровідність, кондуктометрія, четвертинні амонієві солі, іонні пари, константа асоціаціїАнотація
Розглянуто метод кондуктометрії як спосіб визначення констант іонної рівноваги у розчинах електролітів. Описано моделі іонної асоціації і методи математичної обробки кондуктометричних даних – від класичних до сучасних. Адекватність моделей проілюстровано експериментальними прикладами. Проаналізовано залежності граничної молярної електропровідності від властивостей електроліту та розчинника. Показано, що у розчинах четвертинних амонієвих солей відбуваються процеси асоціації.Посилання
Ion pairs, nucleophilicity and salt effects in bimolecular nucleophilic substitution / Winstein S., Savedoff L. G., Smith S. et al. Tetrahedron Letters. 1960. Vol. 1, N 30. P. 24-30. DOI: 10.1016/S0040- 4039(01)99296-2.
Sinha A., Roy M. N. Ion-pair and triple-ion studies of some tetraalkylammonium halides in pure 1,3-dioxolane at 298.5 K. Journal of Molecular Liquids. 2008. Vol. 140. P. 39-44. DOI: 10.1016/j.molliq.2008.01.001.
Харнед Г., Оуэн Б. Физическая химия растворов электролитов. Москва: Издательство иностранной литературы, 1952. 628 с.
Das D., Das B., Hazra D. K. Electrical Conductance of Some Symmetrical Tetraalkylammonium and Alkali Salts in N, N-Dimethylacetamide at 25 °C. Journal of Solution Chemistry. 2003. Vol. 3, N 1. P. 77-83. DOI: 10.1023/A:1022648916138.
Измайлов Н. А. Электрохимия растворов. Москва: Химия, 1976. 488 с.
Евстратова К. И., Купина Н. А., Малахова Е. Е. Физическая и коллоидная химия. Москва: Высшая школа, 1990. 487 с.
Kraus C. A., Bray W. C. A general relation between the concentration and the conductance of ionized substances in various solvents. J. Amer. Chem. Soc. 1913. Vol. 35, N 10. P. 1315-1434. DOI: 10.1021/ja02199a001.
Bhat J. I., Shetty M. K. Studies on the Effect of Ethanol on the Solvation Behaviour of Thiamine Hydrochloride in Water. Russian Journal of Electrochemistry. 2012. Vol. 48, N 5. P. 495-501. DOI: 10.1134/S1023193512050047.
Radhika V., Manikyamba P. Ion-Solvation Behavior of Pyridinium Dichromate in Water–N,NDimethyl Formamide Solvent Mixtures. 2012. Journal of Solution Chemistry. Vol. 41, N 2. P. 261-270. DOI: 10.1007/s10953-012-9804-9.
Fuoss R. M., Kraus C. A. Properties of Electrolytic Solutions. II. The Evaluations of λ 0 and of K for Incompletely Dissociated Electrolytes. J. Amer. Chem. Soc. 1933. Vol. 55, N 2. P. 476-488. DOI: 10.1021/ja01329a006.
Fuoss R. M. Solution of the Conductance Equation. J. Amer. Chem. Soc. 1935. Vol. 57, N 3. P. 488- 489. DOI: 10.1021/ja01306a502.
Сафонова Л. П., Колкер А. М. Кондуктометрия растворов электролитов. Успехи химии. 1992. Том 61, №9. С. 1748-1775. DOI: 10.1070/RC1992v061n09ABEH001009.
Roses M., Bonet M. J., Bosch E. Conductometric determination of dissociation constants of several acids and their tetrabutylammonium salts in propan-2-ol/water mixtures. Analytica Chimica Acta. 1996. Vol. 333, N 3. P. 241-247. doi:10.1016/0003-2670(96)00286-3.
Roy M. N., Sarkar L., Dewan R. Ion-pair and triple-ion formation of some tetraalkylammonium iodides in n-hexanol and its binary mixtures with o-toluidine. J. Chem. Thermodynamics. 2011. Vol. 43, N 3. P. 371-376. DOI: 10.1016/j.jct.2010.10.008.
Das C. Electrical Conductance of Some Tetraalkylammonium Bromide Salts in 2-Butoxyethanol (1) + Water (2) mixtures at (298.15, 303.15, 308.15, and 313.15) K . J. Chem. Eng. Data. 2014. Vol. 59, N 2. P. 168- 175. DOI: 10.1021/je4004405.
Lee W. H., Wheaton R. J. Conductance of Symmetrical, Unsymmetrical and Mixed Electrolytes. Part 3. Examination of New Model and Analysis of Data for Symmetrical Electrolytes. J.C.S. Faraday II. 1979. N 75. P. 1128-1145. DOI: 10.1039/f29797501128.
Pethybridge A. D., Taba S. S. Precise Conductimetric Studies on Aqueous Solutions of 2:2 Electrolytes. Part 2.Analysis of Data for MgSO4 in Terms of New Equations from Fuoss and from Lee and Wheaton. J.C.S. Faraday I. 1980. N 76. P. 368-376. DOI: 10.1039/f19807600368.
Tyunina E. Y., Afanasiev V. N., Chekunova M. D. Electroconductivity of Tetraethylammonium Tetrafluoroborate in Propylene Carbonate at Various Temperatures. J. Chem. Eng. Data. 2011. Vol. 56, N 7. P. 3222-3226. DOI: 10.1021/je200309v.
Bianchi H., Fernandez-Prini R. The Conductivity of Dilute Electrolyte Solutions: Expanded Lee and Wheaton Equation for Symmetrical, Unsymmetrical and Mixed Electrolytes. Journal of Solution Chemistry. 1993. Vol. 22, N 6. P. 557-570. DOI: 10.1007/BF00646931.
Чумак В. Л., Максимюк М. Р., Нешта Т. В., Босак Ю. С. Визначення коефіцієнтів рівняння Лі – Уітона для електропровідності розчинів електролітів в середовищі MS Excel. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2013. Т. 2, № 5 (62). С. 59-63.
Гога С. Т. Проводимость и константы ионной ассоциации перхлоратов цетилтриметиламмония, тетра-н-пентиламмония и N-цетилпиридиния в ацетоне при 298.15 K. Вісник Харківського національного університету. Серія Хімія. 2010. Т. 932, №19 (42). С. 93-95.
Goga S. T., Lebed A. V., Mchedlov-Petrossyan N. O. Conductivity and Dissociation Constants of Quaternary Ammonium Perchlorates and Picrates in 4-Methyl-pentan-2-one. J. Chem. Eng. Data. 2010. Vol. 55, N 5. P. 1887-1892. DOI: 10.1021/je9008969.
Palval I. N., Lebed A. V., Mchedlov-Petrossyan N. O. Association and transport properties in solvents of medium and low relative permittivity: Quaternary ammonium picrates in acetone–n-hexane mixed solvents. Journal of Molecular Liquids. 2011. Vol. 158, N 1. P. 33-37. DOI: 10.1016/j.molliq.2010.10.004.
Bešter-Rogač M., Klofutar C., Rudan-Tasic D. Association of hydrophobic ions in aqueous solution: A conductometric study of symmetrical tetraalkylammonium cyclohexylsulfamates. Journal of Molecular Liquids. 2010. Vol. 156, N 1. P. 82-88. DOI: 10.1016/j.molliq. 2010.03.016.
Salamanca Y. P., Blanco L. H., Buchner R., Vargas E. F. Electrical Conductivity Studies of Tetraalkylammonium Bromides in Aqueous Solutions at Several Temperatures. J. Chem. Eng. Data. 2012. Vol. 57, N 8. P. 2203-2210. DOI: 10.1021/je101043c.
Arcis H., Ferguson J. P., Zimmermanb G. H., Tremaine P. R. The limiting conductivity of the borate ion and its ion-pair formation constants with sodium and potassium under hydrothermal conditions. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016. Vol. 18, N 34. P. 24081-24094. DOI: 10.1039/C6CP03084J.
Пальваль И. Н., Лебедь А. В., Мчедлов- Петросян Н. О. Ассоциация ионов пикрата и калия в апротонном растворителе: исследование методами кондуктометрии и спектрофотометрии. Вісник Харківського національного університету. Серія Хімія. 2010. Том 895, № 18 (41). С. 189-197.
Shields G. C., Seybold P. G. Computational Approaches for the Prediction of pKa Values. USA, Boca Raton: CRC Press, 2014. 175 p.
Fry A. J. Computational Studies of Ion Pairing. 7. Ion-Pairing and Association Effects between Tetraalkylammonium Ions and Nitrobenzene Redox Species. “Ion Pairing” to Neutral Substances. J. Org. Chem. 2013. Vol. 78, N 5. P. 2111-2117. DOI: 10.1021/ jo302385r.
