Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsii_4-8.doc
Скачиваний:
101
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
1.81 Mб
Скачать

Примеры.

1. Электроотрицательность (учитывается для атомов одного периода).

2. Поляризуемость (учитывается для элементов одной группы).

Атомный

радиус

Кислота

Ка

Основание

Кв

3. Электронные эффекты заместителей.

4. Стерический фактор.

основность

5. Орто-эффект.

Салицилат-анион

Ка = 11· 10-5Ка = 3,3 · 10-5Ка = 6,6 · 10-5

6. Эффект сольватации. Сольватация – взаимодействие растворенных частиц с молекулами растворителя с образованием сольватов (гидратов, если растворитель – вода).

При сольватации иона происходит перераспределение заряда с участием окружающих его молекул растворителя, приводящее к стабилизации иона. Чем меньше размер иона и чем больше локализован в нем заряд, тем он лучше сольватирован, более стабилен.

В молекулах с резко различающимися по размеру углеводородными радикалами энергетический вклад сольватации больше, чем электронных эффектов. В растворе по сравнению с газовой фазой происходит обращение ряда кислотности и основности на противоположный.

Кислотность спиртов.

Сольватация аминов.

Таблица 16 – Основность алифатических аминов.

Амины

+I CH3

(суммарный)

Стерический эффект

Эффект

сольватации

Суммарный эффект

NH3

CH3 – NH2

В молекулах, имеющих близкие по размерам углеводородные радикалы, энергетический вклад эффекта сольватации меньше, чем электронных эффектов. Порядок изменения кислотности и основности в газовой фазе и в водной среде совпадают.

Кислоты и основания Льюиса.

Кислоты Льюиса – акцепторы пары электронов, т.е. любая частица с вакантной орбиталью, которая способна дополнить свою электронную оболочку парой электронов.

Основания Льюиса – доноры пары электронов.

В кислотно-основной реакции кислота Льюиса представляет валентную орбиталь для электронной пары основания.

Таблица 17 – Взаимодействие между кислотами и основаниями Льюиса

n-Основания Льюиса

Кислоты Льюиса

Продукт нейтрализации

(n-комплексы)

π-Основания Льюиса

Кислоты Льюиса

π-Комплексы

Жесткие и мягкие кислоты и основания по Пирсону (жмко).

Жесткие кислоты кислоты Льюиса, в которых акцепторные атомы малы по размеру, обладают большим положительным зарядом, большой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью. НСМО имеет низкую энергию.

Мягкие кислоты – кислоты Льюиса, в которых акцепторные атомы большого размера с малым положительным зарядом, небольшой электроотрицательностью, высокой поляризуемостью. НСМО имеет высокую энергию.

Жесткие основания – донорные частицы, обладающие высокой электроотрицательностью, низкой поляризуемостью, трудно окисляю-щиеся. ВЗМО имеет низкую энергию.

Мягкие основания – донорные частицы с низкой электро-отрицательностью, высокой поляризуемостю, легко окисляющиеся. ВЗМО имеет высокую энергию.

Жесткие кислоты лучше координируются с жесткими основаниями, мягкие кислоты – с мягкими основаниями, взаимодействие между орбиталями с близкими энергиями эффективнее. Это выражается в большей скорости реакции и в образовании устойчивых соединений. Деление оснований и кислот на жесткие и мягкие не является абсолютным. В некоторых случаях трудно провести четкие границы.

Схематическое изображение взаимодействия жестких и мягких кислот и оснований.

Взаимодействие эффективно Взаимодействие не эффективно

Таблица 18 – Жесткие и мягкие кислоты и основания

Основания

Кислоты

жесткие

мягкие

жесткие

мягкие

H2O, HO-

ROH, RO-

Cl-, F-

RSR, RSH, RS-

H-, I-

R2C = CR2

H+, Na+, K+

Mg2+, Ca2+, Mn2+

Al3+, AlCl3

R – C+ = O

Cu2+

I2

Промежуточные

Br, C6H5NH2,

Cu2+, Fe2+, R3C+, C6H5+

Примечание: ВЗМО– высшая занятая молекулярная орбиталь.

НСМО– низшая свободная молекулярная орбиталь.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]