- •Предисловие.
- •1 Модуль, общая, неорганическая и физическая химия.
- •Тема 1. Способы выражения концентрации раствора.
- •Тема 2. Термодинамика.
- •Тема 3. Химическое равновесие.
- •Тема 4. Осмос.
- •Тема 5. Поверхностное натяжение, пав, пнв, пив и адсорбция.
- •Тема 6. Химическая кинетика.
- •Тема 7. Электролиты. РН.
- •Тема 8. Буферные растворы.
- •Тема 9. Комплексные и малорастворимые соединения…
- •Тема 10. Потенциал, эдс.
- •Тема 11. Ультрамикрогетерогенные системы. Мицеллы.
- •2 Модуль, Органика
- •Тема 1. Номенклатура.
- •Тема 2. Электронное строение.
- •Тема 3. Реакции sr, ae, se.
- •Тема 4. Реакции sn. Свойства соединений с σ – связью…
- •Тема 5. Реакции альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и их производных.
Тема 2. Электронное строение.
Введение:
обязательно нужна таблица электронных
эффектов, помещена в голубой методичке
в третьей теме. Все заместители до
бензола называем электронодонорными
и пишем как ЭД, после бензола –
электроноакцепторными и называем ЭА.
Сам бензол, сука такая,в разных
ситуациях может проявлять свойства как
ЭД, так и ЭА.
Типичные вопросы:
Истинность утверждений
Пример:
Смиритесь, дорогие любители химии, это безнадежно…
Как с этим бороться:
Никак, смиритесь, это не дано большинству
студентов РНИМУ. Строить какие-то
глобальные зависимости мне леньс моей стороны было бы безответственно
без наличия у вас фундаментальной базы
и знания теории Брёнстеда-Лоури, однако
кратко могу написать некоторые верные
утверждения:
- ЭД заместители понижают кислотность и усиливают основность,
- ЭА заместители напротив, усиливают кислотность и понижают основность,
- чем сильнее кислота, тем больше Ка, меньше рКаи меньше рН ее раствора,
- более сильной кислоте соответствует более слабое сопряженное основание,
- чем сильнее основание, тем больше Кв, меньше рКв, меньше Квн+, больше рКвн+, больше рН раствора,
- более сильному основанию соответствует более слабая сопряженная кислота.
-ЭД заместители повышают стабильность катионов и радикалов, понижают устойчивость анионов за счет делокализации отрицательного заряда.
-ЭА заместители повышают стабильность анионов, но понижают стабильность катионов и радикалов.
И не пытайтесь повторить это дома.
Виды гибридизации
Пример:
Узнали sp2 и sp3?
Как с этим бороться:
Легкий вопрос. Если у углерода все связи одинарные, а он сам какой нибудь СН3, то это sp3-гибридизация, если у углерода есть двойная связь, типа «СН2=СН-…» или бензольное кольцо, то этоsp2-гибридизация Еще гибридизированы таким образом катионы, радикалы и анионы. Надо иметь в виду, что если вещество СН3-СН=СН2, то в нем есть иsp2-, иsp3-гибридизации. Но вообще, вы же сдавали ЕГЭ и наверняка разбираетесь в гибридизации? Там это проходят.
Виды сопряжений.
Пример:
Таки да, оба вида сопряжений
Как с этим бороться:
успокоиться, расслабиться, осознать, что все не так сложно, как вы пытаетесь это себе представить. Итак, сопряжения бывают р–π (читается как «пэ-пи») и π–π (читается как «пи-пи», хе-хе). π-π сопряжения могут быть реализованы соседством двух двойных связей, разделенных одной одинарной, схематично х=х-х=х, х-любые атомы, возможно, даже и разные. Например, СН2=СН-СН=СН2 – классика π- π сопряжений, а СН2=СН-СН=О уже не классика, но тоже вариант. Частный случай π- π сопряжения – бензол. р- π сопряжения чуть сложнее, реализуются от соседства двойной связи и атома с неподеленной электронной парой (N,O,S,Cl,Br,I, С-внимание! да это С с минусом!), или атома с неспаренным электроном (С.это с с точкой наверху), или атома с пустой орбиталью (С+атом С с плюсом). Схематично х=х-у, где х-это атомы углерода, а у-что нибудь из перечисленных атомов. Например СН2=СН-О-СН3. Внимание еще раз! Возможна реализация обоих видов сопряжения, например в анилине (привет, первая тема) – бензол сам по себе π- π сопряженная система, а бензол с атомомN– еще и р- π сопряжение образует.
Электронные эффекты заместителя.
Пример:
Классика-классика. +I. Вероятнее всего, очередной fail. По изначальному замыслу вопрос должен допускать несколько вариантов ответа, ведь у каждой (кроме алкила) группы есть оба эффекта (I и M)
Классика-классика. Починили, наконец-то, теперь можно дать два варианта ответа, что и требуется тут, -I и +M.
Как с этим бороться:
Важнейшая тема. Для нее то как раз и
нужна таблица заместителей. Итак,
электронные эффекты бывают индуктивные
(I) и мезомерные (М), и те,
и другие бывают «+» и «-». Замес этого
вопроса как раз и заключатся в том, чтобы
узнать, когда какой знак. С индуктивными
все просто, берем и смотри в таблице, у
какого заместителя он какой. Нужно вам
узнать индуктивный эффект у СН3 – берем
и узнаем, что для СН3, как и для остальных
алкильных радикалов (вы ведь в курсе,
что СН3-алкильный радикал?) индуктивный
эффект +I. Казалось бы, все
просто?А вот хуй.Не торопитесь
с выводами. Мезомерный эффект существует
только в сопряженных системах. Вот,
например,NH2. По таблице
–Iи +M. В
молекуле СН3-NH2 нет системы
сопряжения (см п. 3.), поэтому только –I.
А вот в анилине система сопряжения
будет, там будет и –Iи
+M.
Устойчивость частиц.
Пример:
Номенклатура. Кто-нибудь знает, что такое трет.бутил-катион?
Опять fail. Не, ну правда, сколько можно косячить? И снова все дано названиями, а не формулами.
Как с этим бороться:
Как ни странно, но утверждения, данные
в п. 1, имеют место применяться тут. Кратко
– суть: есть катионы (+), радикалы (.),
анионы (-). Устойчивость катионов и
радикалов повышается ЭД-заместителями
и понижается ЭА (смотрим таблицу,
вспоминаем, что это). Катион или радикал
без ничего – средне устойчив. Один СН3
- так себе, чуть лучше. Два СН3 - лучше.
Три СН3 - совсем хорошо. Один СН=СН2 –
намного лучше, чем даже три СН3. Один
С6Н5 (то есть фенильный радикал, то есть
гайка) – вообще заебисьнаиболее
устойчивый радикал или катион. Всякая
ЭА-хрень, типа СF3, С(=О),COOH,NO2 –
снижает устойчивость катионов и
радикалов. Пример правильного ряда:CH2+-COOH<СН3+<CH2+-CH3<CH+(CH3)2<C+(CH3)3<CH2+-CH=CH2<CH2+-C6H5.
По анионам – все наоборот. ЭА – повышают
устойчивость, ЭД – понижают. Чем больше
С=О и СF3 находится рядом
с катионом, тем он устойчивее. При этом
следует, однако, иметь в виду нюанс:
СН3-О-менее устойчив, чем С6Н5-О-.
Фенил же более ЭД, чем метил, скажете
вы. А такова двойственная природа фенила,
отвечу я, где то он ЭД, а где то ЭА.
Зловещая суть фенила: в отношении катионов и радикалов он ЭД, в отношении анионов ЭА.
Уменьшение/увеличение кислотных/основных свойств в ряду.
Пример:
Хоть тут все правильно. Самое слабое основание – аминобензальдегид (гайка и альдегид – два ЭА заместителя, уменьшающие основность амина ниже плинтуса), сильнее – анилин (одна ЭА группа), еще сильнее – метиланилин (ЭА+ЭД заместители для амина) и самый сильный в ряду – метиламин (только ЭД).
Как с этим бороться:
То же, что и предыдущий вопрос, но со своей атмосферой. Итак. Кислоты – это ОН (спирт), SH(тиол) или СООН (карбоксильная группа), именно в таком порядке увеличивается их кислотность. Почти независимо от прочих факторов ОН<SH<СООН в смысле кислотности. На силу кислот влияют группы, прикрепленные к кислоте. Вы таки будете смеяться, но и тут есть смысл обратиться к п. 1. И, таки да, ЭД заместители понижают кислотность, а ЭА – ее повышают. Ну не чудо ли? Для примера – правильный ряд кислот по силе СН3-ОН <C6H5-OH* <O2N-C6H4-OH* < СН3-СООН <H-COOH<Cl-CH2-COOH<Cl2-CH-COOH<Cl3C-COOH. (*- и снова фенил.Oн ЭД для катионов, радикалов, но для кислот-оснований – ЭА) Основаниями являются атомыNв аминогруппах, в отличие от кислот, тут без вариантов, что упрощает задачу. ЭД-повышают основность, ЭА-понижают, (фенил=ЭА для оснований).
Правильный ряд по силе оснований: O2N-C6H4-NH2 <C6H5-NH2 <NH3 <CH3-NH2 < (CH3)2NH