Устойчивость сопряженного основания

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 37Следующая ⇒

Донорные заместители увеличивают величину отрицательного заряда аниона, и этим увеличивают способность присоединять протон – степень диссоциации. уменьшается, кислотные свойства убывают

Д Х ^-

группа донор кислотный центр

локализация

отрицательного заряда

Акцепторные заместители уменьшают величину отрицательного заряда аниона и

этим уменьшают способность присоединять протон – степень диссоциации увеличивается, кислотные свойства увеличиваются.

^- Х А

Кислотный центр группа акцептор

Локализация отрицательного заряда

Способность делокализовать (распределять отрицательный заряд в анионе ) носит название поляризуемость атома- ), связана с увеличением радиусом атома и наличием свободных электронных орбиталей.

Поляризуемость атома серы больше, чем атома кислорода. Поэтому тиолы всегда обладают более сильными кислотными свойствами, чем спирты, так же как сероводород обладает более сильными кислотными свойствами по сравнению с водой.

Сравнительный ряд изменения кислотных свойств соединений, содержащих различные кислотные центры и одинаковые радикалы:

С₂ Н₅ S Н > С₂ Н₅ О Н > С₂ Н₅ NH₂

Обратите внимание, что ряд изменения кислотности тиолов, спиртов и аминов не совпадает с рядом изменения полярности связи Х-Н в этих соединениях.

Основания( в соответствии с теорией Бренстеда-Лоури)

Основание( В - сокращение от base ) присоединяет протон, потому что в молекуле имеется атом с неподеленной парой электронов ( азот, кислород, сера ), двойная связь или вся частица несет отрицательный заряд ( ОН^-, R О^-, RS^- ).

П ротон присоединяется к атому с неподеленной парой электронов за счет донорно-акцепторной связи, молекула приобретает положительный заряд. Чем выше основные свойства, тем легче протекает протонирование.

( В слове осн'овные ударение следует сделать на букве «о» во втором слоге )

| |

-N- + H⁺—> — N^{+ —} H ( аммониевое основание )

|

- О - + H⁺ —> — О⁺ — Н ( оксониевое основание )

|

-S - + H⁺—> —S⁺ — H ( сульфониевое основание )

|

С = С + H⁺—> > С =|=С< ( π -основание )

H⁺

Силу основания В ( base ) в воде можно оценить, рассматривая равенство:

В + НОН ВН⁺+ ОН^–

Константа равновесия выражается уравнением

[ ВН ⁺ ] [ ОН^–]

К_В =- -------------------- рК_В = -lg К _В

[ В ]

Величину рК_В в воде можно перевести в рК_а.

рК_В + рК_а= 14 ( при 25⁰ С )

Чем больше основные свойства, тем меньше значение величины рК_В.

Основные свойства зависят от нескольких факторов:

Электроотрицательности атома, несущего неподеленную пару электронов.

Чем больше электроотрицательность, тем выше основные свойства.

Так как электроотрицательность О > S, то основные свойства

С₂ Н₅ О Н > С₂ Н₅ S Н

2. Устойчивости сопряженной кислоты, возникающей после присоединения протона к основанию.

RNH₂+ H⁺ —> RN H₃ ⁺

ROH + H^{+ —>} R O⁺ –H

Ион аммония более устойчив, чем ион оксония, поскольку присоединение про-

тона Н ⁺ к электронной паре энергетического уровня 2s²атома азота энергетически более выгодно, чем к паре электронов энергетического уровня 2 р² атома кислорода ( хотя атом кислорода обладает большей электроотрицательностью).

Влияние природы заместителя

Заместители- доноры увеличивают электронную плотность в основном центре и этим увеличивают основные свойства.

СН₃ NH ₂ < C ₂H ₅ NH₂< ( C ₂H ₅ )₂ NH

Заместители акцепторы уменьшают электронную плотность в основном центре и

уменьшают основные свойства.

НО- СН ₂ - СН ₂ - NH₂ < СН ₃ - СН ₂ - NH₂

акцептор донор

Основные свойства ароматических аминов ниже, чем алифатических, поскольку неподеленная пара электронов атома азота взаимодействует с электронной системой бензольного цикла, и электронная плотность на атоме азота снижается.

С₆ Н ₅ - NH₂ < СН₃ NH ₂

анилин метиламин

Таким образом, спирты, амины обладают кислотными и основными свойствами.

У спиртов преобладают кислотные над основными, а у аминов- основные над

кислотными.

Следует помнить:

Кислотные и основные свойства одного вещества изменяются всегда в

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒