химический каталог




Органическая химия

Автор И.И.Грандберг

превращающаяся в сопряженное данной кислоте основание:

Кислота Н+ + Основание

Точно так же любое вещество может рассматриваться и как основание, после присоединения протона превращающееся в сопряженную данному основанию кислоту. Например:

Основание

1Н++Н—с? оКислота

н-<°

ОН ОН

И

сн8с-сн3

:H+ + CH3—С—СН3

CH8NH3 «=±H+ + CH3NH2 СН3ОН «=»Н++СН30-CeHsNH2 «=t Н+ + C6HSNH"

CeH5OH «=»н+ + свн5о-сн4 «=±н++сн3

Для диссоциации слабых электролитов в разбавленных водных растворах мерой кислотности является положение равновесия в реакции

хн*=*н++х[НХ]

Константа равновесия (диссоциации) для этой реакции Кл = _ [Н+][Х"1

?. Эта величина, как правило, много меньше единицы (даже для СН3СООН Ка= 1,76 • 10"5= Ю-*-7). Для большего удобства вводят понятие рКа= -lg Ка. Чем меньше р.ВГа, тем больше кислотность соединения по Бренстеду. Так, у метана рКл = 40, у метанола 16, у воды 14, у фенола 9,8, у уксусной кислоты 4,7, у соляной кислоты меньше 1.

95

Основность соединений оценивают по величине рКл сопряженных с ними кислот. Например, для метиламина CH3NH2 оценивают рЙГа сопряженной с ним кислоты:

CH3NH3 «=? CH3NH2 + Н+

Чем больше рКл сопряженной кислоты, тем больше основность соединения. Для оценки основности иногда используют и величину рКь:

рАГь - pJTH0H - pJSTa,

где pKKaa= 14. Тогда если pjfa уксусной кислоты равен 4,7, то рКъ — основность сопряженного основания (ацетат-иона) — равен 14 - 4,7 = 9,3.

Многие соединения с этих позиций являются амфотерными:

Кислоты -«^— Амфотерные соединения ~н+ > Основания

Н30+ < Н—О—Н ? НО"

NHi

ион оксониа гидроксид-ион

>H2N"

амид-ион NHo

ион аммония

Довольно часто в органической химии используется понятие «кислота Льюиса». В соответствии с этим более общим понятием кислотами являются также и соединения, не имеющие собственных протонов, способных к отщеплению при диссоциации, но стремящихся дополнить свою электронную оболочку парой электронов, т. е. «связать» анион или нуклеофильную частицу:

BF. + :0 ; I

R

А1Вга + Вг" ч=г* [AlBrJ-ZnCl2 + CI" «=» [ZnCl3r R

+ M ? FoB:0< 3 XR

Следовательно, кислоты Льюиса являются потенциальными донорами электрофильных частиц, так как генерируют их при связывании нуклеофилов. Наоборот, основания Льюиса являются донорами электронной пары. В приведенных выше схемах кислоты Льюиса (А1Вг3, ZnCl2, BF3) реагируют с основаниями Льюиса (Вг', CI", R20:).

96

В табл. 6 приведены значения pif, для ряда органических соедине-t в воде. Следует заметить, что кислотность и основность сильно зави-р от растворителя. Обычно в растворителе, кислотность которого выше ||слотности воды, сила кислот уменьшается, а сила оснований возраста-; В растворителе с более высокой по сравнению с водой основностью си-к кислот возрастает, а сила оснований уменьшается.

Таблица 6. Значение рКа некоторых органических соединений

Кислота Р*. Кислота Р*.

Хлорная Уксусная 4,7

Азотная <0 Лимонная (2) 4,7

Соляная • Сильные Пиридиний-катион 5,2

Серная (1) кислоты Лимонная (3) 5,4

Бензолсульфокислота Сероводородная (1) 7,2

Тринитрометан Борная (1) 9,2

Пикриновая 0,4 Аммоний-ион 9,2

Трихлоруксусная 0,7 Фенол 9,9

Щавелевая (1) 1,2 Нитрометан 11,0

Сернистая (1) 1,8 Этилмеркаптан 12,0

Фосфорная (1) 2,1 Вода 15,5

Хлоруксусная 2,9 Этиловый спирт 16

Лимонная (1) 3,0 Ацетон 20

Азотистая 3,3 Ацетилен 25

Муравьиная 3,7 Анилин 27

Щавелевая (2) 4,2 Аммиак 30

Бензойная 4,2 Толуол -35

Метан -40

го атома большой, положительный заряд мал или вообще отсутствует, на акцепторном атоме есть неподеленные пары электронов (типичные примеры I+, RS+).

Жесткие основания — основания Льюиса, граничная орби-таль которых имеет низкую энергию. У них малая поляризуемость и атом, несущий заряд, обладает высокой электроотрицательностью (типичные примеры НО", F").

Мягкие основания — основания Льюиса, граничная орби-таль которых имеет высокую энергию. У них высокая поляризуемость и низкая электроотрицательность (типичные примеры I", RS"). Более полную классификацию см. в табл. 7.

Е ГЛАВА

Физико -химические методы исследования органических соединений

Одной из основных задач органической химии является направленный синтез конкретных соединений, однако большое значение имеет и другая задача — установление структуры неизвестных (природных или синтезированных) веществ.

Наряду с классическими химическими методами — деструкция, установление наличия тех или иных функциональных групп, встречный синтез и др. — в последние годы все большее значение приобретают физико-химические методы исследования. В этой главе кратко рассматриваются основные методы физико-химического исследования органических соединений.

Исходя из общего принципа, что взаимодействие между орбиталями с близкими энергиями всегда эффективнее, следует, что жесткие кислоты будут связываться с жесткими основаниями, а мягкие основания — с мягкими кислотами (принцип Пирсона, или принцип ЖМКО).

Следует подчеркнуть, что понятие жесткость кислоты

страница 33
< К СПИСКУ КНИГ > 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 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Органическая химия" (15.9Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
гантели в барнауле
Vostok K4535-1
аренда звука дешево
олимпийский купить билеты без наценки

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)