Общая теория Усановича

В 1939 году М. И. Усанович начинает заниматься исследованием неводных растворов. В качестве растворителя ученый выбрал эфиры, у которых диэлектрическая постоянная была близка к диэлектрической постоянной воды. В опытах выяснилось, что в диэтиловом эфире хлорид сурьмы проводит ток, а в другом эфире, анизоле, — нет. Это противоречило теории Аррениуса, отрицающей взаимодействие с растворителем. Усанович сделал вывод, что различное поведение галоидов в анизоле и в диэтиловом эфире не связано с их диэлектрической постоянной. Компоненты раствора взаимодействуют химически, и в результате появляется электролит, то есть ионы. Но поскольку из ионов состоят соли, а соль, в свою очередь, — продукт кислотно-основного взаимодействия, то отсюда следует, что электропроводность раствора возникает в результате кислотно-основного взаимодействия между его компонентами: хлоридом сурьмы и эфиром. Усанович предположил, что в этих растворах образуется соль, подобная оксониевым, а значит, хлорид сурьмы— кислота. Таким образом, изучая причины электропроводности растворов, Усанович пришел к необходимости более общего определения кислот. Наиболее общая теория кислот и оснований была сформулирована М. Усановичем в 1939 году. В основе теории лежит представление о том, что всякое кислотно-основное взаимодействие — это реакция солеобразования.

В отличие от Льюиса Усанович считал, что кислота — это вещество, способное отдавать катионы, соединяющиеся с анионами или электронами, а основание — вещество, способное отдавать электрон или анионы, соединяющиеся с катионами.

В отличие от Льюиса Усанович в основе понятий «кислота» и «основание» использует знак заряда частицы, а не строение электронной оболочки. Вот почему, вопреки электронной теории Усанович считает, что любой катион обладает кислыми свойства, а любой анион — основными. Поскольку кислотные и основные свойства в рамках этой теории определяются знаком заряда, можно говорить о более или менее основных анионах. Очевидно, что эти свойства будут возрастать по мере уменьшения ионного радиуса[4].

По Усановичу, в реакции гидролиза.

SO₃ + 2H₂O = H₃O+ + HSO₄^-

— вода, отдавая анион OH^-, является основанием, а триоксид серы, присоединяя этот анион — кислотой, аналогично в реакции:

SnCl₄ + 2KCl = K₂SnCl₆

— тетрахлорид олова, присоединяющий анионы хлора, выступает в роли кислоты.

Таким образом, данная формулировка кислот и оснований позволяет отнести к кислотно-основным взаимодействиям и все окислительно-восстановительные реакции.

Теория Усановича фактически отменяет один из основополагающих принципов классической химии — представления о классах кислот и оснований: «кислоты и основания — это не классы соединений; кислотность и основность — это функции вещества. Будет ли вещество кислотой или основанием, зависит от партнера"[9].

А.И.Шатенштейн, критикуя теорию Усановича, пишет: «Если пользоваться определениями Усановича, то кислотами (основаниями) оказываются вещества, имеющие очень мало общего в химическом отношении. Объем понятий настолько расширяется, что они при этом крайне беднеют содержанием. Вспомним конкретные примеры:

Кислоты: Н₃О⁺, SiО₂, Na⁺, CI₂, CH₃⁺, HCI, AsCl, Fe (CN), BCI.

Основания: Na, KCN, Na₂O.

Единственным признаком, общим для всех перечисленных кислот и оснований, остается лишь их способность к реакциям"[5].

К недостаткам теории Усановича относят её слишком общий характер и недостаточно чёткую определённость формулировки понятий «кислота» и «основание». К недостаткам относят так же то обстоятельство, что она не описывает неионогенные кислотно-основные превращения. Наконец, она не позволяет делать количественные предсказания[9].