Большая Советская Энциклопедия (КИ)

Большая Советская Энциклопедия

Определение понятий К. и о. на основе теории электролитической диссоциации часто вполне достаточно для практических целей. Однако, как было установлено уже давно, многие соединения, проявляющие типичные свойства К. и о., не содержат ни водорода ни групп ОН. Кроме того, одно и то же вещество нередко в одних реакциях ведёт себя как кислота, а в других — как основание (см. Амфотерность ). Способность вещества реагировать как кислота или основание является, таким образом, не абсолютным свойством этого вещества, а выражается в конкретных химических реакциях, относимых к классу кислотно-основных. В таких реакциях одно из взаимодействующих веществ играет роль кислоты по отношению к другому веществу, играющему роль основания. Итак, способность вещества реагировать в качестве кислоты или основания является его функциональной характеристикой. Было предпринято множество попыток разработать единую теорию, которая позволила бы, с учётом указанных обстоятельств, однозначно относить данное вещество к классу кислот или оснований. Однако до сих пор единого критерия для этого не найдено. Наиболее распространены две концепции — датского физико-химика И. Н. Брёнстеда и американского физико-химика Г. Н. Льюиса (1923). Брёнстед

относит к классу кислот водородсодержащие вещества, отдающие при реакциях положительные ионы водорода — протоны (т. н. протонные, или брёнстедовские, кислоты), а к классу оснований — вещества, присоединяющие протоны. Функции К. и о., по Брёнстеду, могут выполнять как нейтральные молекулы, так и ионы. Химическая реакция, при которой происходит передача протона от кислоты к основанию: АН+В^– ^U А^– +ВН (где АН — кислота, а В^– — основание), называется кислотно-основной, или протолитической. Поскольку протолитические реакции обратимы, причем в обратной реакции, так же как и в прямой, происходит передача протона, продукты прямой реакции также выполняют друг по отношению к другу функцию К. и о. (так называемые сопряженные К. и о.), то есть ВН — кислота, а А^– — основание. Например, в реакции: H₂ SO₄+ H₂ O ^U HSO^– ₄ + H₃ O⁺ кислотами являются H₂ SO₄ , и H₃ O⁺ , а HSO^– ₄ и H₂ O — основания. Концепция Брёнстеда дает четкий критерий для отнесения химических реакций к типу кислотно-основных, позволяет выражать в количественной форме основные характеристики протолитических равновесий и расположить водородсодержащие вещества в ряд по возрастанию их способности отдавать протон, то есть по их кислотности. Эти достоинства теории протолитических равновесий обусловили ее предсказательную силу и обеспечили широкое использование брёнстедовских представлений в химической практике. В то же время концепции Брёнстеда свойственна ограниченность, выражающаяся в том, что, связывая кислотные свойства вещества с наличием в его составе водорода, она все же оставляет в стороне большое число веществ кислотного характера, не содержащих водорода. К таким веществам, получившим в химии название апротонных, или льюисовских, кислот, относятся электронно-ненасыщенные соединения, например галогениды бора, алюминия и олова, окислы некоторых металлов и т.д. Согласно концепции Льюиса, восполняющей в какой-то степени вышеуказанный пробел, кислотой называют вещество, присоединяющее при химической реакции пару электронов, а основанием — вещество, отдающее пару электронов. Результатом является восполнение электронной ненасыщенности молекулы кислоты за счет электронов основания, а также возникновения нового соединения (соли) с устойчивой электронной оболочкой (в частности, октетом) и донорно-акцепторной связью, например:

где BF₃ — кислота, а NH₃ — основание. Важная особенность кислотно-основных реакций, по Льюису, состоит в обобществлении электронной пары основания. Этим они отличаются от окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых молекулы окислителя полностью отбирают по одному или несколько электронов у молекул восстановителя; никаких обобществленных орбит при этом не возникает. В отличие от Брёнстеда, Льюис связывает кислотно-основные свойства не с наличием определенных химических элементов (в частности, водорода), а исключительно со строением внешних электронных оболочек атомов. В то же время между обеими концепциями имеется внутренняя связь, основанная на том, что для иона Н⁺ , так же как и для льюисовских кислот, характерно сильное сродство к электронной паре. Кроме двух рассмотренных концепций К и о., известны некоторые другие, которые не получили, однако, столь широкого распространения.

Как брёнстедоские, так и льюисовские теории К. и о. широко применяются на практике. Изменение кислотности или основности среды часто используют с целью увеличения скорости реакций и изменения механизма взаимодействия. В этом состоит сущность кислотно-основного катализа , широко используемого в химической промышленности; при этом важно, что брёнстедовские и льюисовские кислоты оказывают во многих случаях сходное каталитическое действие. Широкое применение получили кислотно-основные процессы в химической промышленности (нейтрализация , гидролиз , травление металлов и т.д.). Многие кислоты (серная, азотная, соляная, ортофосфорная и др.) и щёлочи (едкое кали, едкий натр и др.) являются основными продуктами химического производства и используются в качестве исходных веществ в важнейших отраслях химической промышленности.

Многообразные — структурные и динамические — функции К. и о. выполняют в живых организмах, принимая участие во многих биохимических процессах. Как правило, эти процессы очень чувствительны к кислотности или основности среды (см. Водородный показатель , Кислотно-щелочное равновесие ). Направленное воздействие К. и о. используется в медицине. Так, разбавленные растворы соляной кислоты употребляются для усиления секреции желудка, борной — для дезинфицирующих и вяжущих полосканий и т.д. В то же время при попадании в организм концентрированных К. и о. возможны сильные ожоги внутренних органов, падение сердечной деятельности и т.д., приводящие в ряде случаев к гибели организма.

Лит.: Людер В., Цуффанти С., Электронная теория кислот и оснований, пер. с англ., М.,1950; Усанович М. И., Что такое кислоты и основания, А.-А., 1953; Полинг Л., Общая химия, пер. с англ., М.. 1964; Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963.

Я. М. Варшавский.

Кислые породы

Ки'слые

поро'ды, магматические горные породы, пересыщенные кремнекислотой (65—70%), т. е. содержащие её в избытке, который выделяется в виде минерала кварца (гранит, диорит и др.) или остаётся растворённым в аморфной основной массе — вулканическом стекле (обсидиан, смоляной камень и др.). См. также Магматические горные породы .

Кислый мартеновский процесс

Ки'слый марте'новский проце'сс, см. Мартеновское производство .

Кислый фиксаж

Ки'слый фикса'ж, см. Фиксирование фотографическое .

Кисо (горный хребет в Японии)

Кисо', горный хребет в центральной части о. Хонсю, в Японии. Длина около 150 км , высота до 2956 м (гора Комагатаке). Сложен преимущественно гранитами. Крутые склоны глубоко расчленены долинами рек бассейнов Кисо и Тенрю, гребни альпийского типа. Густые хвойные леса.

Кисо (река в Японии)

Кисо', река в Японии, на о. Хонсю. Длина 231 км. Истоки в отрогах хребтов Кисо и Хида; в верховьях течёт в глубоком ущелье, в нижнем течении — по густонаселённой равнине Ноби. Выше г. Инуяма живописные пороги. Вблизи устья образует ряд рукавов. Впадает в залив Исе Тихого океана, в нескольких км к западу от г. Нагоя. Снегово-дождевое питание, весенне-летнее половодье. Сплав леса, рыболовство. ГЭС. На равнине судоходна для плоскодонных судов.

Киссын-фандыр

Киссы'н-фанды'р, хойысар-фандыр, осетинский струнный смычковый музыкальный инструмент. Длина 650—700 мм. Имеет 2—3 струны. Настройка 2-струн-ного К.-ф. квартовая, 3-струнного — терцово-квинтовая. В 1940 были созданы оркестровые разновидности К.-ф. (прима, альт, тенор, бас, контрабас).

Киста

Киста' (от греческого k'ystis — пузырь), полость, возникающая в тканях и органах организма вследствие различных патологических процессов. Истинные К. выстланы эпителием или эндотелием; ложные К. специальной выстилки не имеют. По механизму развития различают К.: ретенционные, образующиеся при нарушении оттока секрета какой-либо железы, что ведёт к растяжению железы или протока (например, К. при закупорке протока сальных, слюнных, молочной желёз); рамолиционные, возникающие в компактной ткани на почве её размягчения (при кровоизлиянии, воспалении, некрозе) на ограниченном участке (например, К. головного мозга после инфаркта или кровоизлияния); дизонтогенетические, образующиеся в результате кистевидного превращения эмбриональных каналов и щелей (например, бранхиогенные К. из остатков жаберных щелей) или порока развития органа (например, кистозные почки); опухолевые, возникающие чаще в железистых, сосудистых или костных опухолях по разным причинам (кистаденома, лимфангиома); травматические, образующиеся при травматическом смещении эпителия и внедрении его в подлежащие ткани (эпителиальные К. пальцев, ладоней, радужной оболочки); паразитарные, представляющие пузырчатые стадии (финны) ленточных червей (эхинококк, цистицерк). Размеры, строение и внешние проявления К. зависят от их происхождения. Лечение — в основном хирургическое.

В. В. Серов.

Кистевой разряд

Кистево'й разря'д, форма электрического разряда в газах . Возникает в случаях, когда одним из электродов служит тонкое остриё, формирующее сильно неоднородное электрическое поле. По характеру элементарных процессов К. р. близок искровому разряду и переходит в него при повышении напряжения между электродами. В отличие от искрового разряда, при К. р. пучок искр (кисть), расходящийся от острия, не достигает второго электрода. Эта и ряд других особенностей К. р. позволяют рассматривать его как коронный разряд с резко выраженными прерывистыми явлениями. При понижении напряжения К. р. переходит в обычный коронный разряд.

Кистень

Кисте'нь, старинное оружие для нанесения ударов. К. состоял из короткой палки, на одном конце которой на ремне или цепи подвешивался металлический шар, а на другом была петля, надевавшаяся на руку. К. носили за поясом. Применяли в Древней Руси и многих странах Востока.

Кистепёрые

Кистепёрые (Crossopterygii), группа костных рыб. Парные плавники служат для опоры о дно и представляют собой мускулистые лопасти со скелетной осью, состоящей из нескольких кистеобразно разветвляющихся сегментов, подобных костям конечностей четвероногих позвоночных. Спинных плавников 2, они короткие; у многих К. имеется третья маленькая лопасть хвостового плавника, в которую продолжается ось тела. Внутренний череп подразделён на 2 части — переднюю и заднюю, более или менее подвижные друг относительно друга. Мозг занимает лишь небольшую часть черепной полости (у латимерии —¹ /₁₀₀ объёма). Тела позвонков чаще в виде колец или полуколец, но хорда сохраняется и достигает заднего конца передней части черепа. Длина тела ископаемых К. до 5 м. Все К. — хищники. 3 отряда. К первому — Osteolepidiformes (Rhipidistia) — относятся преимущественно пресноводные рыбы, известные с раннего девона и вымершие в начале перми Они имели внутренние ноздри — хоаны, что наряду с устройством парных плавников дало возможность некоторым из них выйти на сушу и стать родоначальниками четвероногих позвоночных. Представители отряда Coelacanthiformes (Actinistia) известны со среднего девона; в течение палеозоя жили в пресных водах, с начала мезозоя перешли в море. Ныне представлены одним родом латимерия, обитающим в Индийском океане у берегов Коморских островов. Не имеют хоан. Недавно открытый отряд Struniiformes известен только из морских отложений девона и наряду с признаками К. имеет черты сходства с лучепёрыми , к которым относятся многопёры , ранее причислявшиеся к К.