Разделы презентаций


Теории кислот и оснований Классификация реакций и реагентов

Содержание

В истории развитии любой науки наступает момент, когда накопленный фактический материал нуждается в некой систематизации и обобщении. Именно на этих этапах рождаются теории, общие модели, позволяющие объяснить уже установленные

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Теории
кислот и оснований

Классификация
реакций и реагентов

Теории кислот и основанийКлассификацияреакций и реагентов

Слайд 2 В истории развитии любой науки наступает момент, когда

накопленный фактический материал нуждается в некой систематизации и обобщении. Именно

на этих этапах рождаются теории, общие модели, позволяющие объяснить уже установленные факты и предвидеть новые события
В истории развитии любой науки наступает момент, когда накопленный фактический материал нуждается в некой систематизации

Слайд 3Результат органических реакций часто объясняют с позиции кислотно-основных свойств органических

соединений
Теория кислот и оснований имеет свою историю
Теория электролитической
диссоциации Аррениуса
Теория

кислот и оснований Бренстеда

Теория кислот и оснований Льюиса

Результат органических реакций часто объясняют с позиции кислотно-основных свойств органических соединенийТеория кислот и оснований имеет свою историюТеория

Слайд 4Теория электролитической диссоциации Аррениуса (1890г.)
    Сванте-Август Аррениус
За разработку теории

электролитической диссоциации Аррениусу
была присуждена Нобелевская премия 1903 года
Согласно

Аррениусу кислотами являются
электролиты, при диссоциации которых в
водных растворах образуются ионы
водорода (протоны):

Основаниями Аррениуса являются электролиты,
при диссоциации которых в водных растворах
образуются гидроксид-ионы

19.02.1859 - 1927

Теория электролитической диссоциации Аррениуса (1890г.)    Сванте-Август Аррениус За разработку теории электролитической диссоциации Аррениусу была присуждена Нобелевская премия

Слайд 5Протонная теория, или теория кислот и
оснований Бренстеда (1923)
Йоханнес-Николаус
Брёнстед


Согласно теории Бренстеда кислота является донором,
а основание - акцептором

протонов;
кислоты и основания существуют только как
сопряженные пары;
протон не существует в растворе в свободном виде,
в воде он образует катион оксония.

Он установил и количественное соотношение между силой кислот
и оснований и их каталитической активностью.

22.02.1879 - 17.12.1947

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда (1923)Йоханнес-Николаус Брёнстед Согласно теории Бренстеда кислота является донором, а

Слайд 6Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
Поскольку взаимодействие

между
кислотой и основанием является
очень быстрым и равновесным
процессом, то

кислотно-основные
свойства необходимо рассматри-
вать только с позиций термодина-
мики. Исключениями выступают,
так называемые, СН кислоты.

Количественно кислотность и основность
оценивают, как правило, по отношению
к воде

Мерой кислотности является константа равновесия,
называемая константой кислотности (Ka)

Ka=[A-] [H3O+]/[AH]

Для оценки величин Ka удобно использовать
показатель кислотности

pKa=-lgKa

Условно кислоты делят на "сильные" pKa < 0 и "слабые" pKa  2-15.7

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда Поскольку взаимодействие между кислотой и основанием является очень быстрым

Слайд 7Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
В ряде

случаев удается предсказывать силу кислот на основании
положения атомов в

таблице Менделеева:

в периодах таблицы кислотность
возрастает по мере роста
электроотрицательности элемента,
с которым связан протон

H-CH3 < H-NH2 < H-OH < H-F

Электроотрицательность
возрастает

в группах кислотность взрастает
с увеличением размера этих атомов

H-F
<
H-Cl
<
H-Br
<
H-I

H-OH
<
H-SH
<
H-SeH

Сложнее предугадать и объяснить кислотность соединений, у которых
протон связан с одинаковыми атомами. Например, какая кислота сильнее
уксусная (СН3СООН или хлоруксусная ClCH2COOH?

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда В ряде случаев удается предсказывать силу кислот на основании

Слайд 8Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
Сила кислоты

определяется устойчивостью (стабильностью)
ее сопряженного основания
В общем, кислота X-H

сильнее кислоты Y-H по той причине,
что сопряженное основание (анион) X- стабильней аниона Y-

СН3OH (спирты) < H2O < СН3RCOOH (карбоновые кислоты)

Увеличение кислотности

Увеличение стабильности
аниона (сопряженного
основания)

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда Сила кислоты определяется устойчивостью (стабильностью) ее сопряженного основания В

Слайд 9Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
Кислотность уксусной


кислоты на много больше
кислотности метанола и
воды

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда Кислотность уксусной кислоты на много большекислотности метанола и воды

Слайд 10Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
Углеводороды обладают

очень низкой кислотностью, но кислотность
возрастает в ряду - алканы

< алкены < алкины:

Обычно это объясняют тем, что в том же ряду увеличивается электроотрицательность атома углерода: sp3 < sp2 < sp.

CH4
pKa 40

H2C=CH2
pKa 36.5

HCCH
pKa 25

Бензойная кислота C6H5COOH (pKa=4.17) проявляет несколько более сильные кислотные свойства, чем уксусная кислота (pKa=4.75), что объясняется большей стабильностью бензоатаниона по сравнению с ацетат-анионом:

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда Углеводороды обладают очень низкой кислотностью, но кислотность возрастает в

Слайд 11Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
Основность органических

соединений
Основность органических соединений тем выше, чем больше электронная
плотности

на атоме, который является акцептором протонов. Поэтому
основность увеличивается в следующем ряду аминов:

Силу основанияR3N в воде можно оценить, рассматривая равновесие:

Kb=[R3N+H] [OH-]/[R3N]

Константа равновесия Кb выражается уравнением:

pKb=-lgKb

pKa + pKb = 14.00 (при 250С)

Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда Основность органических соединений Основность органических соединений тем выше, чем

Слайд 12Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда
Амфотерность органических

соединений
Характерной чертой органических соединений является амфотерность, т.е.
способность выступать как

кислотой, так и основанием при смене среды:
Протонная теория, или теория кислот и оснований Бренстеда Амфотерность органических соединенийХарактерной чертой органических соединений является амфотерность, т.е.

Слайд 13Электронная теория кислот и оснований,
или Теория Льиса (1926)
Джилберт Ньютон

Льюис
23 октября 1875 г. – 23 марта 1946 г.


Электронная теория кислот и оснований является
наиболее общей теорией кислот и оснований

кислоты - это вещества, способные принимать
электронную пару (акцетор электронной пары),
а основания - вещества, способные давать
электронную пару (доноры электронной пары)

По Льюису

К кислотам Льюиса относятся не только протон H+, но и все катионы,
а также галогениды металлов 2 и 3 групп таблицы Менделеева: AlX3, FeX3,
BX3, SbX5, SnX4, ZnX2 (X=F, Cl, Br, I).

К основаниям Льюиса - все анионы OH-, OR-, CH3COO-, NH2- и т.д. и
нейтральные соединения, имеющие неподеленные электронные пары
или π- связи - H2O, ROH, ROR, RCH=O, RSH, NH3, R3N, RCH=CH2, R-C6H5 и др.

Электронная теория кислот и оснований, или Теория Льиса (1926)Джилберт Ньютон Льюис 23 октября 1875 г. – 23

Слайд 14Теория 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:

Если в результате реакции происходит передача электронной пары – речь
идет о кислотно-основном взаимодействии по Льюису:

Теория кислот и основанийТаким образом, теория кислот и оснований Бренстеда есть частный случай теории кислот и оснований

Слайд 15В настоящее время кислоты Льюиса называют электрофилами,
а основаниями Льюиса -

нуклеофилами
Классификация реагентов органических реакций
Электрофилы:
H+, HNO3, H2SO4, HNO2, (т.е. соответственно +NO2,

+SO3, +NO), PhN2+, BF3,
AlCl3, ZnCl2, FeCl3, Br2, I*-Cl, H2O2, O3,

Нуклеофилы:

H-, H2N-, HO-, RO-, RS-, RCOO-, Hal-, HSO3-, -CN, RC≡C-, -CH(COOEt)2,

R*MgBr, R*Li, LiAlH*4

В настоящее время кислоты Льюиса называют электрофилами,а основаниями Льюиса - нуклеофиламиКлассификация реагентов органических реакцийЭлектрофилы:H+, HNO3, H2SO4, HNO2,

Слайд 16Классификация органических реакций
Все многообразие органических реакций можно разделить всего на

пять
классов по типу превращений субстрата и несколько подклассов по

типу
реагента

Субстрат – молекула, на которую воздействуют во время реакции

Реагент – молекула, или интермедиат, которая / ый воздействует во время
реакции на субстрат

1. Реакции замещения

Данный тип реакций обозначают буквой S (от английского слова
"замещение" - substitution)

По типу реагента эти реакции разделяют на следующие подклассы:

Классификация органических реакцийВсе многообразие органических реакций можно разделить всего на пять классов по типу превращений субстрата и

Слайд 17Классификация органических реакций
1. Реакции замещения
а) Нуклеофильное замещение SN
Один из наиболее

распространенных типов органических реакций в алифатическом ряду, когда один нуклеофил

замещает (вытесняет) другой

б) Электрофильное замещение SE

Наиболее часто встречается в
реакциях ароматических соединений

в) Свободнорадикальное замещение SR

Этот тип реакций распространен в ряду алканов

Классификация органических реакций1. Реакции замещенияа) Нуклеофильное замещение SNОдин из наиболее распространенных типов органических реакций в алифатическом ряду,

Слайд 18Классификация органических реакций
2. Реакции присоединения
Обозначаются символом A или Ad от

англйского «Addition» - присоединение.
К ним относятся реакции присоединения различных

реагентов к
кратным связям:

а) Нуклеофильное присоединение AN или AdN

б) Электрофильное присоединение AE или AdE

в) Свободнорадикальное присоединение AR или AdR

Классификация органических реакций2. Реакции присоединенияОбозначаются символом A или Ad от англйского «Addition» - присоединение. К ним относятся

Слайд 19Классификация органических реакций
3. Реакции элиминирования
Обозначают символом E от английского «Elimination»

- отщепление.
Эти реакции приводят к образованию соединений с кратными

связями –
двойными и тройными:
Классификация органических реакций3. Реакции элиминированияОбозначают символом E от английского «Elimination» - отщепление. Эти реакции приводят к образованию

Слайд 204. Перегруппировки или изомеризации
Классификация органических реакций
Чрезвычайно характерные для органических

соединений реакции, при
которых изменяется порядок связывания атомов в молекулах,

но
сохраняется их число. Как правило, обратимы.
4. Перегруппировки или изомеризации Классификация органических реакцийЧрезвычайно характерные для органических соединений реакции, при которых изменяется порядок связывания

Слайд 215. Реакции циклоприсоединения
Классификация органических реакций
Циклоприсоединением называют реакции, в которых две

или несколько
ненасыщенных молекул соединяются с образованием одного цикличес-
кого продукта

и происходит общее уменьшение кратности связей:
5. Реакции циклоприсоединенияКлассификация органических реакцийЦиклоприсоединением называют реакции, в которых две или несколько ненасыщенных молекул соединяются с образованием

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика