FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Email: Нажмите что бы посмотреть
Теория кислот и оснований Бренстеда
Теория кислот и оснований Льюиса
Согласно Аррениусу кислотами являются
электролиты, при диссоциации которых в
водных растворах образуются ионы
водорода (протоны):
Основаниями Аррениуса являются электролиты,
при диссоциации которых в водных растворах
образуются гидроксид-ионы
19.02.1859 - 1927
Он установил и количественное соотношение между силой кислот
и оснований и их каталитической активностью.
22.02.1879 - 17.12.1947
Количественно кислотность и основность
оценивают, как правило, по отношению
к воде
Мерой кислотности является константа равновесия,
называемая константой кислотности (Ka)
Ka=[A-] [H3O+]/[AH]
Для оценки величин Ka удобно использовать
показатель кислотности
pKa=-lgKa
Условно кислоты делят на "сильные" pKa < 0 и "слабые" pKa 2-15.7
в периодах таблицы кислотность
возрастает по мере роста
электроотрицательности элемента,
с которым связан протон
H-CH3 < H-NH2 < H-OH < H-F
Электроотрицательность
возрастает
в группах кислотность взрастает
с увеличением размера этих атомов
H-F
<
H-Cl
<
H-Br
<
H-I
H-OH
<
H-SH
<
H-SeH
Сложнее предугадать и объяснить кислотность соединений, у которых
протон связан с одинаковыми атомами. Например, какая кислота сильнее
уксусная (СН3СООН или хлоруксусная ClCH2COOH?
СН3OH (спирты) < H2O < СН3RCOOH (карбоновые кислоты)
Увеличение кислотности
Увеличение стабильности
аниона (сопряженного
основания)
Обычно это объясняют тем, что в том же ряду увеличивается электроотрицательность атома углерода: sp3 < sp2 < sp.
CH4
pKa 40
H2C=CH2
pKa 36.5
HCCH
pKa 25
Бензойная кислота C6H5COOH (pKa=4.17) проявляет несколько более сильные кислотные свойства, чем уксусная кислота (pKa=4.75), что объясняется большей стабильностью бензоатаниона по сравнению с ацетат-анионом:
Силу основанияR3N в воде можно оценить, рассматривая равновесие:
Kb=[R3N+H] [OH-]/[R3N]
Константа равновесия Кb выражается уравнением:
pKb=-lgKb
pKa + pKb = 14.00 (при 250С)
Электронная теория кислот и оснований является
наиболее общей теорией кислот и оснований
кислоты - это вещества, способные принимать
электронную пару (акцетор электронной пары),
а основания - вещества, способные давать
электронную пару (доноры электронной пары)
По Льюису
К кислотам Льюиса относятся не только протон H+, но и все катионы,
а также галогениды металлов 2 и 3 групп таблицы Менделеева: AlX3, FeX3,
BX3, SbX5, SnX4, ZnX2 (X=F, Cl, Br, I).
К основаниям Льюиса - все анионы OH-, OR-, CH3COO-, NH2- и т.д. и
нейтральные соединения, имеющие неподеленные электронные пары
или π- связи - H2O, ROH, ROR, RCH=O, RSH, NH3, R3N, RCH=CH2, R-C6H5 и др.
Если в результате реакции происходит передача протона – речь
идет о кислотно-основных взаимодействие по Бренстеду:
Если в результате реакции происходит передача электронной пары – речь
идет о кислотно-основном взаимодействии по Льюису:
Нуклеофилы:
H-, H2N-, HO-, RO-, RS-, RCOO-, Hal-, HSO3-, -CN, RC≡C-, -CH(COOEt)2,
R*MgBr, R*Li, LiAlH*4
Субстрат – молекула, на которую воздействуют во время реакции
Реагент – молекула, или интермедиат, которая / ый воздействует во время
реакции на субстрат
1. Реакции замещения
Данный тип реакций обозначают буквой S (от английского слова
"замещение" - substitution)
По типу реагента эти реакции разделяют на следующие подклассы:
б) Электрофильное замещение SE
Наиболее часто встречается в
реакциях ароматических соединений
в) Свободнорадикальное замещение SR
Этот тип реакций распространен в ряду алканов
а) Нуклеофильное присоединение AN или AdN
б) Электрофильное присоединение AE или AdE
в) Свободнорадикальное присоединение AR или AdR