20. Что такое Ка,рКа? Какая существует зависимость между их величиной и силой кислоты?
Ка – константа кислотности. Для количественной характеристики кислотных свойств используется величина рКа = -lgKa. Чем меньше рКа, тем больше кислотность по Бренстеду.
21. Дать определения кислоты и основания по теории Бренстеда.
Кислота- вещество, способное в растворах отдавать протон, т.е донор протонов, а основание – вещество, способное присоединять протон, т.е акцептор протонов.
22. От каких факторов зависит сила кислот? Перечислите их.
Сила кислоты определяется стабильностью образующегося аниона. Чем стабильнее анион, тем сильнее кислота. Стабильность аниона зависит от делокализации (распределения) «отрицательного» заряда по всей частице (аниону). Стабильность аниона зависит от:
Природы атома в кислотном центре (электроотрицательности и поляризуемости элемента)
Характера связанного с кислотным центром органического радикала электроноакцепторного или электронодонорного
Сольватационных эффектов
23. Как зависит кислотность от природы атома в кислотном центре? Как она изменяется в группах, периодах? Почему?
Под природой гетероатома понимают его электроотрицательность (Э.О.) и поляризуемость. Чем больше ЭО тем легче осуществляется гетеролитический разрыв в молекуле. В периодах слева направо с ростом заряда ядра растет ЭО, т.е. способность элементов удерживать отрицательный заряд. В результате смещения электронной плотности связь между атомами поляризуется. Чем больше электронов и чем больше радиус атома, тем дальше электроны внешнего энергетического уровня расположены от ядра, тем выше поляризуемость и выше кислотность.
24. Охарактеризуйте влияние донорных и акцепторных заместителей на силу кислоты и оснований.
Электроноакцепторые заместители способствуют делокализации отрицательного заряда, стабилизируют анион и увеличививают кислотность. Электронодонорные заместители, наоборот, препятствуют делокализации отрицательного заряда и понижают кислотность. Электронодонорные заместители повышают основные свойства, т.к увеличивают электронную плотность на атоме основного центра, а электроноакцепторные – понижают электронную плотность и выраженность основных свойств.
25. Как зависит кислотность от природы растворителя?
Растворители оказывают сильное влияние на стабилизацию образующегося аниона (эффект сольватации). Лучше гидратируются небольшие по размеру ионы с низкой степенью делокализации заряда. Например, в ряду карбоновых кислот с увеличением длины алифатического (гидрофобного) радикала кислотность уменьшается.
33.Почему реакция натрия со спиртом идет медленнее, чем с водой?
Нужно отметить, что реакция между спиртом и натрием протекает не так энергично, как реакция натрия с водой. Еще медленнее действуют на спирт другие металлы, сравнительно легко вытесняющие водород из воды, как, например, кальций. Таким образом, кислотные свойства у спирта выражены слабее, чем у воды.
34. почему вода разлагает этилат натрия?
СН3-СН2-О(-) + Н-О-Н -----> СН3-СН2-О-H + Н-О(-).
Реакция свелась к тому, что этилат-анион "оторвал" протон от молекулы воды.
Можно трактовать и иначе: будучи более сильной кислотой, чем этанол, вода передает свой протон этилат-аниону, при этом сама превращается в гидроксид-анион.
Таким образом, это самая обычная кислотно-основная реакция: более сильная кислота (вода) вытесняет более слабую кислоту (этанол) из ее соли (этилат натрия можно и нужно рассматривать как соль).
35. Основность диэтиламина и анилина
Диэтиламин. Анилин
(C2H5)2NH.
Из-за наличия в молекулах неподеленной пары электронов амины, как и аммиак, проявляют основные свойства. В ряду
анилин аммиак первичный амин вторичный амин
основные свойства усиливаются, из-за влияния типа и числа радикалов.
Следовательно диэтиламин более сильное основание,чем анилин.
36 общая характеристика реакционной способности гетерофунсоединений. Кислотно-основная свойства.
Вещества природного происхождения часто представлены гетерофункциональными соединениями, поскольку они включают сочетание различных функциональных групп - карбоксильной, гидроксильной, карбонильной, аминогруппы и др. Не исключено, что при этом в молекуле может быть и несколько одинаковых функциональных групп.
В первом приближении химические свойства гетерофункциональных соединений представляют собой сумму свойств, обусловленных каждой группой в отдельности. Однако во многих случаях наличие двух (или более) различных функциональных групп приводит к усилению или ослаблению свойств, присущих монофункциональным соединениям, и, что важнее, порождает специфические химические свойства, присущие только гетерофункциональным соединениям. Кислотность гидроксикислот выше, чем незамещённых карбоновых кислот. Это обусловлено электроноакцепторным действием гидроксильной группы (-I-эффект), и чем ближе она к кислотному центру, тем это влияние сильнее. Так, pKa молочной кислоты на порядок выше, чем пропановой кислоты (3,9 и 4,9 соответственно).
Аминокислоты содержат одновременно кислотную (СООН) и основную (NH2) группы. Привычное написание формул аминокислот как соединений,
содержащих амино- и карбоксильную группу, например RCH(NH2)COOH, является условным и не отражает их истинного строения. Как в кристаллическом состоянии, так и в среде, близкой к нейтральной, аминокислоты существуют в виде внутренней соли - диполярного иона, называемого также цвиттер-ионом (от нем. Zwitter - смешанный тип).
В сильнокислой среде в аминокислотах полностью протонирована аминогруппа (катионная форма) и не диссоциирована карбоксильная группа. В сильнощелочной среде, напротив, не протонирована аминогруппа, а карбоксильная группа полностью ионизирована (анионная форма)