Transcript Õ©Õ©Õ¸Ö‚Õ¶Õ¥Ö€ Ö‡ Õ°Õ«Õ´Ö„Õ¥Ö€.ppt

ԹԹՈՒՆԵՐԻ ԵՎ
ՀԻՄՔԵՐԻ
ՏԵՍՈՒԹՅՈՒՆ
Օռգանական միացությունների թթվային
հատկությունները
C-H-; O-H-; N-H-թթուներ, -SH
Ածխաջրածիններ
+
-
-
+
H—C ≡ C—H
C (sp3)
ОЭО
2,5
C (sp2)
C(sp)
2,8
3,2
H-C≡C-H + Na → H-C≡C-Na + ½ H2
H-C≡C-CH2-CH3
CH3-C≡C-CH3
[Ag(NH3)2]OH
Ag-C≡C-CH2-CH3
5
Օրգանական ռեակցիաների արդյունքները հաճախ բացատրում են
օրգանական միացությունների թթվահիմնային հատկություններով
Թթուների և հիմքերի տեսությունն ունի իր պատմությունը
Լյուիսի թթուների և հիմքերի տեսությունը
Թթուների և հիմքերի պրոտոնային տեսությունը
Բրենստեդի տեսությունը
Արենիուսի էլեկտրոլիտային դիսոցման տեսությունը
Արենիուսի էլեկտրոլիտային դիսոցման տեսությունը (1890г.)
Արենիուսի տեսության համաձայն թթուներ են այն
էլեկտրոլիտները, որոնք ջրային լուծույթում դիսոցվում են
առաջացնելով ջրածնի իոններ (պրոտոններ):
H2SO4
H2O
H
+ HSO4
Արենիուսի հիմքերն այն էլեկտրոլիտներն են,
որոնց դիսոցումից առաջանում են հիդրօքսիդ իոններ
Սվանտե Ավգուստ Արենիուս
NaOH
H2O
1859 - 1927
Na
+
OH
Այս տեսության համար 1903 թ. Արենիուսին շնորհվել է Նոբելյան մրցանակ
Բրենստեդի թթուների և հիմքերի տեսությունը
կամ պրոտոնային տեսություն (1923)
Բրենստեդի թթուների և հիմքերի
տեսության համաձայն թթուները
համարվում են պրոտոնների դոնորեր,
իսկ հիմքերը` ակցեպտորներ:
Յօհանես-Նիկոլաուս
Թթուները և հիմքերը գոյություն ունեն Բրենստեդ
1879 - 1947
որպես զուգորդված զույգեր, պրոտոնն
ազատ վիճակում գոյություն չունի, օրինակ` ջրում
նա առաջացնում է օքսոնիում կատիոն:
Նա հաստատել է նաև թթուների և հիմքերի միջև եղած քանակական
հարաբերությունները և նրանց կատալիտիկ ակտիվությունը:
Քանի որ փոխազդեցությունը թթուների և հիմքերի միջև
ընթանում է շատ արագ և հավասարակշռային գործընթաց է,
ապա թթվահիմնային հատկությունները պետք է դիտարկել
միան թերմոդինամիկայի տեսանկյունից, բացի СН թթուներից:
Քանակապես թթվայնությունը և հիմնայնությունը
գնահատվում է , որպես կանոն ջրի նկատմամբ:
Թթվայնության չափանիշ համարվում է հավասարակշռության հաստատունը , որը կոչվում է նաև թթվայնության
հաստատուն (Ka):
[ A  ]  [ H 3O  ]
Ka 
[ AH ]
Ka գնահատելու համար հարմար է օգտագործել
թթվայնության ցուցիչ:
pKa= - lgKa
Պայմանականորեն թթուները “ուժեղ” են, եթե pKa < 0 և “թույլ” pKa  2-15.7
Թթու
HI
HBr
H2SO4
HF
CH3COOH
H2O
ROH
NH3
рKa
-11
-9
-9
3.4
4.75
15.7
16-18
30
Երբեմն հաջողվում է կանխատեսել թթուների ուժը
ըստ պարբերական համակարգում տարրի ունեցած դիրքի
Պարբերություններում թթվի ուժը մեծանում է պրոտոնին միացած
տարրի էլեկտրաբացասականության մեծացման հետ
H-CH3 < H-NH2 < H-OH < H-F
Խմբերում թթվի ուժը մեծանում է
պրոտոնին միացած տարրի
Շառավղի մեծացման հետ
H-F
<
H-Cl
<
H-Br
<
H-I
H-OH
<
H-SH
<
H-SeH
Առավել բարդ է գնահատել թթվի ուժը երբ պրոտոնը միացած է
նույն ատոմին:Օրինակ, ո՞ր թթուն է ավելի ուժեղ քացախաթթուն
(СН3СООН) թե՞ քլորքացախաթթուն ClCH2COOH?
Թթվի ուժը որոշվում է զուգորդված հիմքի կայունությամբ
X-H թթուն ուժեղ է Y-H թթվից այն պատճառով, որ զուգորդված հիմք (անիոն)
X- -ը կայուն է Y¯ - անիոնից:
СН3OH (սպիրտներ) < H2O < СН3RCOOH (կարբոնաթթուներ)
CH3OH + H2O
H2O + H2O
H3C
H
O
+
O
O
+ H2O
C
OH
H3O
H3O
O
H3C
+
H3C
+
C
O
H3O
CH3OH + H2O
H2O + H2O
H3C
H
O
O
+
+ H2O
C
OH
H3O
H3C
+
C
O
O
CH3
+I эффект
H
H3O
O
O
H3C
+
H3O
O
Քացախաթթուն
շատ անգամ
ավելի ուժեղ
թթու է, քան
մեթանոլը կամ
ջուրը
Բենզոյական թթուն `C6H5COOH (pKa= 4.17) ավելի
ուժեղ է քան քացախաթթուն (pKa=4.75), ինչը
բացատրվում է բենզոյատ իոնի կայունությամբ
ացետատ իոնի համմեմատ.
-
-
O
O
H3C
C
C

O
+I

O
-I
Ածխաջրածիններն օժտված են շատ փոքր թթվային հատկու
թյուններով,սակայն թթվայնությունն աճում է ալկան < ալկեն
< ալկին շարքում.
CH4
pKa 40
H2C=CH2
pKa 36.5
HCCH
pKa 25
Սովորաբար դա բացատրվում է ածխածնի ատոմի
էլեկտրաբացասականության մեծացմամբ : sp3 < sp2 < sp.
Օրգանական միացությունների հիմնայնությունը
Հիմքի ուժը կարելի է գնահատել ըստ հետևյալ հավասարակշռության:
R3N
+ HOH
R3N H
+ OH
Kb=[R3N+H] [OH-]/[R3N]
pKb=-lgKb
pKa + pKb = 14.00 (при 250С)
Օրգանական միացությունների հիմնայնությունը այնքան մեծ է, որքան բարձր է
էլեկտրոնային ամպի խտությունը պրոտոնի ակցեպտոր հանդիսացող տարրի վրա :
NH2
-I,+M
<
NH3
<
H3C
NH2
Ամֆոտերություն
Թթուների և հիմքերի էլեկտրոնային տեսությունը
Կամ Լյուիսի տեսությունը (1926)
Թթուների և հիմքերի էլեկտրոնային
տեսությունն ավելի ընդհանուր տեսություն է:
Ըստ Լյուիսի
Թթուները նյութեր են, որոնք ընդունակ են միացնելու
Ջիլբերտ Նյուտոն Լյուիս
էլեկտրոնային զույգ` էլեկտրոնային զույգի ակցեպտոր են:
1875 г. –1946 г.
Հիմքերը էլեկտրոնային զույգի դոնորներ են
Լյուիսի թթուներ են H+, բոլոր կատիոնները, ինչպես նաև
: AlX3, FeX3, BX3, SbX5, SnX4, ZnX2 (X=F, Cl, Br, I).
Լյուիսի հիմքեր են բոլոր անիոնները OH-, OR-, CH3COO-,
NH2-,- H2O, ROH, ROR, RCH=O, RSH, NH3, R3N, RCH=CH2,
R-C6H այն բոլոր միացությունները, որոնք պի կապ ունեն:
Теория кислот и оснований
Таким образом, теория кислот и оснований Бренстеда есть
частный случай теории кислот и оснований Льюиса
Если в результате реакции происходит передача протона – речь
идет о кислотно-основных взаимодействие по Бренстеду:
быстро
O
C
O
C
OH
+ NH3
+ NH4
O
Если в результате реакции происходит передача электронной пары – речь
идет о кислотно-основном взаимодействии по Льюису:
O
C
OH
NH3
медленно
O
C OH
NH3