АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Основание кислота

Прочитайте:
  1. I. Научно-методическое обоснование темы
  2. I. Научно-методическое обоснование темы.
  3. I. Научно-методическое обоснование темы.
  4. I. Научно-методическое обоснование темы.
  5. IX. Вальпроевая кислота
  6. А) никотиновая кислота
  7. АЗОТНАЯ КИСЛОТА
  8. АК взаимодействуют со щелочами по карбоксильной группе и кислотами по аминогруппе (см. лекцию №5).
  9. АНАТОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРЕЗОВ НА ВЕРХНЕЙ И НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТЯХ
  10. Аскорбиновая кислота

Из обратимости реакции следует, что каждая кислота (А—Н и В—Н), отдавая протон, превращается в основание (А- и: В) и, наоборот, каждое основание (: В и А-), присое­диняя протон превращается в кислоту и (В—Н, и А—Н соответственно). Кислота А—Н и сопряженное основание А-, а также основание: В и сопряженная кислота В—Н, связанные процессами присоединения и отщепления про­тона, образуют кислотно-основные пары. Кислота и осно­вание в кислотно-основной паре взаимосвязаны: чем силь­нее (слабее) кислота, тем слабее (сильнее) сопряженое основание. Например, хлороводородная кислота НCl сильнее,чем циановодородная кислота HCN, и поэтому циа­нид-ион CN- будет более сильным основанием, чем хло­рид-ион С1-.

Кислоты Бренстеда. Кислотность обычно определяет­ся по отношению к воде как к основанию. Количественно она оценивается константой равновесия (К) реакции, зак­лючающейся в переносе протона от кислоты к основанию (протолитическая реакция):

 

CH3COOH + H2O <=> CH3COO- + H3O+

Уксусная Основание ацетат-ион ион гидроксония

кислота (избыток) сопряженное (сопряженная
основание кислота)

 

Константа равновесия этой реакции равна:

Концентрация воды постоянна, и произведение К-[ Н20] называют константой кислотности и обозначают Ка Та­ким образом, константа кислотности Ка определяется по следующему уравнению:

 

Чем больше величина Ка, тем сильнее кислота. Для уксусной кислоты Ка равна 1,75·10-5. Такие малые вели­чины неудобны в практической работе, поэтому исполь­зуют отрицательный логарифм —lg Ка= рКа (например, для уксусной кислоты рКя = 4,75). Очевидно, что чем мень­ше величина рКа, тем сильнее кислота.

В зависимости от природы элемента, с которым связан протон, т.е. в зависимости от строения кислотного цент­ра, бренстедовские кислоты делятся на четыре основные типа:

О-Н -кислоты: карбоновые кислоты, фенолы, спирты;

S-H - кислоты: тиолы;

N-H -кислоты: амиды, амины, имиды;

С-Н - кислоты: углеводороды и их производные.

 

Значение рКа некоторых кислот Бренстеда

Тип кислот кислоты рКа водный раствор
названия формулы
ОН Муравьиная кислота Н – СООН 3,7
Уксусная кислота СН3 – СООН 4,7
Триметилуксусная кислота (СН3)3С – СООН 5,0
Монохлоруксусная кислота Cl–СН2– СООН 2,8
Молочная кислота СН3– СН – СООН ׀ ОН 3,9
Ацетоуксусная кислота СН3– С– СН2– СООН || ОН 3,6
Щавелевая кислота НООС– СООН 1,21
Бензойная кислота 4,2
Фенол 9,9
n-Крезол 10,1
n-Нитрофенол 7,1
Вода НОН 15,7
Метанол СН3 – ОН 16,0
Этанол СН3СН2 – ОН 18,0
Трет-Бутиловый спирт (СН3)3С – ОН 19,0
Этиленгликоль НОСН2СН2 – ОН 15,1
SH Сероводородная кислота НSH 7,0
Этантиол С2Н5SH 10,5
NH Аммиак Н2NH  
Ацетамид СН3 – C – NH – H || ОН 15,1
Пиррол 15,0
СН Метан СН3 – Н 40,0
Бензол 37,0
Ацетилен CH ≡ C– Н 25,0
Ацетон СН3 – C – СН2 – H || ОН 20,0
Хлороформ Cl3C– H 15,7

Основания Бренcтеда

Основания Бренcтеда для образования ковалентной связи с протоном должны содержать или электроны π-связи или свободную электронную пару, в качестве кото­рой чаще всего используется n-электроны гетероатомов — О, N, S, галогенов и других элементов.

Основания Бренcтеда делятся на две группы: π-основания и n-основания (ониевые).

В π-основаниях, к которым относятся алкены, алкадиены, арены,центром основности, т.е. местом присоеди­нения протона являются электроны π-связи. Это очень слабые основания, так как протонируемые электронные связи не свободны.

Ониевые основания (n-основания) классифицируются в зависимости от природы гетероатома, к неподеленной паре электронов которого присоединяется протон,т.е. в зависимости от центра основности:

а) аммониевые (центр основности — <, = —, ≡ ) -первичные R H2, вторичные R2 и третичные R3 али­фатические и ароматические амины, азометины RCH=NR, нитрилы RC ≡ , гетероциклические азотсодержащие со­единения (пиридин);

б) оксониевые (центр основности — —, = ) — спир­ты R H, простые эфиры r r, альдегиды , кетоны , функциональные производные кислот (Х = ОR, NH2, галогены, например );

в) сульфониевые (центр основания — —) – тиоспирты R H, тиоэфиры (сульфиды) r r.

Следовательно: электрофильные реагенты, имеющие свободную орбиталь, можно рассматривать как кислоты, а нуклеофильные реагенты, имеющие избыток электро­нов, можно рассматривать как основания. Эти понятия сходные, но не идентичные.

Различия: нуклеофильные регенты подают электроны на положительно заряженный углерод - карбокатион, а основания отдают электроны для связи с Н+ (протоном). Сильные основания не обязательно бывают хорошими нуклеофилами, и наоборот.

Аналогичное рассуждение верно для электрофильных реагентов.

Для характеристики органического соединения исполь­зуют рКа (кислотность) и рКb (основность). Зависимость обратно-пропорциональная: чем слабее кислота, тем боль­ше сила сопряженного с ней основания, и наоборот.

 

Величины рКа некоторых кислот и рКb сопряженных с ними оснований в разбавленных водных растворах


Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 1368 | Нарушение авторских прав



1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 |



При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.005 сек.)