У каких веществ наиболее выражены кислотные свойства

Большинство органических соединений можно рассматривать как кислоты, т.к. в их молекулах имеются связи атомов водорода с атомами С, О, N, S. Органические соединения классифицируют по кислотным центрам на С–H, O–H, N–H, S–H кислоты.

Кислотный центр – это элемент и связанный с ним атом водорода. На кислотные свойства органических соединений оказывает влияние стабильность аниона, образующегося при отдаче протона Н+. На стабильность аниона оказывают влияние следующие факторы:

1. Природа элемента в кислотном центре.

а) Электроотрицательность элементов в кислотном центре.

CH3–CH2OH (этанол) pKa=18; СH3–CH2–HNH (этаномин) pKa=30

Чем ниже pKa, тем сильнее кислота. Поскольку О2 является более электроотрицательным элементом, чем азот, то связь О–Н более полярна чем связь N–H, атом водорода в О–Н кислотном центре будет более подвижным, чем в N–Н центре. Исходя из величины pK этанол проявляет более выраженные кислотные свойства по сравнению с этаномином, т.к. образующийся при отщеплении протона алкоксид-ион CH3–CH2O- будет обладать более высокой стабильностью по сравнению с алкиламид-ионом CH3–CH2–HN-. Это объясняется тем, что более электроотрицательный кислород в алкоксид-ионе способен в гораздо большей степени нести отрицательный заряд по сравнению с атомом N в алкиламид-ионе.

б) Поляризуемость элемента в кислотном центре.

CH3–CH2–OH (этанол) pKa=18; CH3–CH2–SH (энантиол) pKa=10,5

Исходя из величины рКа энантиол проявляет более выраженные кислотные свойства по сравнению с этанолом. Если брать во внимание электроотрицательность элемента в кислотном центре, то этанол должен быть более сильной кислотой по сравнению с этантиолом, но в данном случае преобладает не фактор электроотрицательности, а фактор поляризуемости.

Поляризуемость атома – это мера смещения, рассредоточения электронного облака атома под действием внешнего электронного поля.

Поляризуемость атома возрастает с увеличением числа электронов и энергетических уровней. Атом серы более поляризуем, чем атом кислорода, т.к. атом серы имеет 3 энергетических уровня, а атом кислорода — 2. Образующийся при отщеплении протона меркаптид-ион СH3–CH2–S- будет обладать более высокой стабильностью по сравнению с алкоксид-ионом CH3–CH2–O- , т.к. в связи с более высокой поляризуемостью атома серы отрицательный заряд в меркаптид-ионе делокализован в гораздо большем объеме. Поэтому этантиол проявляет более выраженные кислотные свойства по сравнению с этанолом.

2. Стабилизация аниона за счет сопряжения.

C2H5–OH (этанол) рКа=18; C6H5–OH (фенол) рКа=9,9

[этанол с эффектами, (стер11)]

Исходя из величины рКа фенол проявляет более выраженные кислотные свойства по сравнению с этанолом. Для объяснения этого факта рассмотрим влияние электронных эффектов заместителей в молекулах этих соединений.

Под влиянием указанных электронных эффектов заместителей в молекуле этанола электронная плотность смещена к атому кислорода. Образующийся при отщеплении протона алкоксид-ион СH3–CH2–O- будет обладать низкой стабильностью, т.к. отрицательный заряд в этом анионе практически не делокализован по всей системе, а сосредоточен на атоме кислорода, поэтому этанол проявляет слабо выраженные кислотные свойства.

В молекуле же фенола [фенол с эффектами, (стер12)] под влиянием ЭД-заместителя ОН группы электронная плотность смещена от заместителя и делокализована по араматическому кольцу. Образующийся при отщеплении протона фенокси-ион C6H5–O- являясь сопряженной системой, будет обладать более высокой стабильностью по сравнению с алкоксид-ионом CH3–CH2–O-, который не является сопряженной системой. Т.о., образование сопряженной системы способствует делокализации отрицательного заряда в анионе, что повышает его стабильность и усиливает кислотные свойства веществ.

3. Влияние радикала на стабильность аниона.

При одинаковых кислотных центрах появление в радикалах электронноакцепторных заместителей способствует делокализации отрицательного заряда в анионе, что повышает его стабильность и усиливает кислотные свойства веществ. Рассмотрим на примере:

CH3–CH2–COOH (пропионовая к-та) рКа=4,9; молочная к-та рКа=3,83

Исходя из величины рКа молочная к-та (стер13) будет более сильной, чем пропионовая к-та, т.к. наличие в радикале этой кислоты электронноакцепторного заместителя ОН группы способствует делокализации отрицательного заряда в лактат-анион CH3–CH(ОН)–COO- , что повышает его стабильность по сравнению с пропионат-анионом CH3–CH2–COO-, радикал которого не содержит такого заместителя. Поэтому молочная к-та проявляет более выраженные кислотные свойства по сравнению с пропионовой.

4. Влияние растворителя на стабильность аниона.

В водных растворах анионы гидратируются, что повышает их стабильность и усиливает кислотные свойства веществ. Чем меньше радиус аниона, тем он более гидратирован и стабилен, а следовательно будут выше кислотные свойства вещества.

НСООН (муравьиная к-та) рКа=3,7; СН3СООН (уксусная к-та) рКа=4,76; СН3–СН2–СООН (пропионовая к-та) рКа=4,9

Исходя из величины рКа в этом ряду кислот наиболее сильной является муравьиная к-та. Это объясняется тем, что формиат-ион НСОО- имел малые размеры, наиболее гидратирован и стабилен по сравнению с ацетат-ионом CH3–COO- и пропионат-ионом СН3–СН2–СОО-.

    Так вот, атом водорода карбоксильной группы отделяется от нее в миллион раз легче, чем от гидроксильной группы фенола. Поэтому всякое органическое вещество, содержащее карбоксильную группу, обладает ярко выраженными кислотными свойствами. Такие вещества носят название карбоновых кислот. [c.153]

    Кислотные свойства атома О в карбонильной группе находят отражение в таутомерном равновесии кетонов и альдегидов с соответствующими енолами  [c.490]

    Когда атом водорода присоединен к атому углерода, он практически не может от него отделиться в виде иона. Но когда атом водорода присоединен к атому кислорода, как, например, в составе гидроксильной группы, такая возможность появляется, хотя и слабая. Поэтому этиловый спирт—очень слабая кислота настолько слабая, что ее кислотные свойства могут обнаружить только химики. [c.110]

    Оксихинолин обладает амфотерным характером. Присутствие гидроксильной группы, связанной с бензольным ядром, обусловливает его кислотные свойства, а наличие третичного азота — [c.126]

    Согласно протолитической теории способность данного соединения проявлять свойства кислоты пти основания зависит от конкретных условий его существования, В одним условиях данное соединение может функционировать как донор протонов и быть кислотой, в других — как их акцепто[), т. е. быть основанием. Если какая-то частица теряет свой протон, иными словами проявляет свойства кислоты, он неизбеЛ Шо должен перейти к другой частице, которая будет, таким образом, играть роль основания. Поскольку эта реакция в той или иной мере обраткма, остаток первой частицы, образовавшейся после потери протона, должен обладать некоторыми основными свойствами. Он способе возвратить себе протон от присоединившей его частицы, которая поэтому будет обладать известными кислотными свойствами. Так как в растворах не существует свободных протонов, в равновесии кислота — основание должны участвовать две иары взаимосвязанных кислот и оснований  [c.70]

    Основные и кислотные свойства веществ представляют собой лишь две стороны единого процесса основно-кислотного взаимодействия. Кислотные свойства веществ проявляются лишь при взаимодействии с веществами, проявляющими основные свойства, и наоборот. Вещества, проявляющие и основные и кислотные свойства (т. е. способность быть и донорами и акцепторами электронных пар), называются амфотерными. Как видно из приведенных примеров, жидкие НаО, НзЫ и НЫОз как раз и являются амфотерными соединениями. [c.122]

    В процессе в качестве катализатора применяют 96—98 %-ную, считая на моногидрат, серную кислоту. Расход катализатора на 1 т алкилата зависит от содержания олефинов в сырье для пропиленового сырья — 190 кг, для бутиленового сырья — от 80 до 100 кг, для амиленового сырья — 120 кг. Объемное соотношение кислота углеводороды поддерживается в реакционной зоне от 1 1 до 2 1. Поскольку кислотные свойства серной кислоты в растворе углеводородов значительно выше, чем в воде, снижение активности катализатора при алкилировании будет зависеть от разбавления ее водой. Поэтому нужна тщательная осушка сырья перед подачей в зону реакции. Концентрация кислоты понижается также за счет накопления в ней высокомолекулярных соединений. Применение более концентрированной кислоты приводит к окислению углеводородов, осмолению продуктов, выделению диоксида серы и снижению выхода алкилата. При меньшей концентрации идет реакция полимеризации олефинов с образованием разбавленной серной кислоты, корродирующей аппаратуру. В серной кислоте должны отсутствовать примеси, такие, как соединения железа, например сульфат трехвалентного железа, снижающие эффективность процесса. [c.60]

    Основно-кислотные свойства бинарных соединений [c.250]

    Наконец, существует еще одна важная аналогия между кислотами и основаниями — с одной стороны, и окислителями и восста-иовителями —с другой. Так, в случае кислотно-основных реакций для того, чтобы какое-нибудь соединение проявляло кислотное свойство, необходимо присутствие в растворе основания, обладающего большим сродством к протону, чем основание, образуемое из кислоты, отдающей протон. Подобным же образом и в окислительно-восстановительных реакциях электроны не могут существовать растворе в свободном состоянии, для того чтобы какой-нибудь восстановитель проявлял свои свойства, необходимо присутствие окислителя, имеющего ббльщее сродство к электронам, чем окислитель,— продукт окисления данного восстановителя. Следовательно, точно так же, как в кислотно-основных системах, следует говорить не об отдельном окислителе или восстановителе, а об окислительно-вос-становительных системах, компонентами в которых являются окисленная и восстановленная формы одного и того же соединения. [c.344]

    В соответствии с изменением химической природы элемента закономерно изменяются и химические свойства соединений, в частности их основно-кислотная активность. Так. в случае оксидов в ряду — ВеО — В2О3 — СО2 — N,05 по мере уменьшения степени полярности связи (уменьшения отрицательного эффективного заряда атома кислорода б) ослабляются основные и нарастают кислотные свойства Ы О — сильно основный оксид, ВеО — амфотерный, а В2О3, СО и ЫзОй — кислотные. [c.250]

    Гидрокрекинг — каталитический процесс переработки не — ф»яных дистиллятов и остатков при умеренных температурах и ПС вышенных давлениях водорода на полифункциональных ката — Л1- заторах, обладающих гидрирующими и кислотными свойствами (а в процессах селективного гидрокрекинга — и ситовым эф — ф ктом). [c.224]

    V высокой механической прочностью, инертные или обладающие кислотными свойствами. [c.208]

    Во втором механизме, вероятно, амид-ион атакует водород, обладающий сравнительными кислотными свойствами, в о-положении по отношению к галоиду с последующей ионизацией галоида, ведущей к образованию симметричного промежуточного соединения необычной структуры, которое затем способно присоединять аммиак (СХ1) [266]  [c.477]

    Подобно спиртам способны оксиэтилироваться и фенолы. Так как гидроксильная группа фенолов обладает более сильно выраженными кислотными свойствами, чем гидроксильные группы спиртов, то удается нагреванием в автоклаве до 200° 1 моля фенола с 1 молем окиси этилена получить этилен-гликольмонофенплопый эфир с 95%-ным выходом. Этот продукт, известный нод названием арозол , уже упоминался ранее (см. стр. 184). [c.193]

    М—ОН) или азотистой (0 = N—ОН) кислоты. Аналогии в строении должна соответствовать и аналогия в свойствах, сказывающаяся в том, что все три соединения обладают кислотными свойствами, т. е. способны отщеплять в водных растворах атом во-до1)ода гидроксильной группы в виде Н+-иона. [c.242]

    Экспериментальные дашше, несмотря на их малочисленность, показывают, что гидрокарбонил кобальта является эффективным катализатором реакций, проходящих в условиях оксосинтеза. Гидрокарбонил — сильная кислота, водные растворы его титруются в присутствии фенолфталеина [22]. Кислотные свойства его возможно объясняются тем, что в [c.298]

    Как ВИДНО из значений АС химических реакций, в ряду А1 — Si — Р — S — С1 ПО мере усиления неметаллических признаков элементов кислотные свойства их оксидов резко возрастают. [c.251]

    Аналогично можно показать, что в том же ряду элементов кислотные свойства возрастают и у других бинарных соединений, например  [c.251]

    Кислотные свойства проявляют и другие соединения железа (III), [c.590]

    Протон в растворах обычно соединяется с молекулами растворителя. Вещество проявляет свои кислотные свойства только тогда, когда растворитель является акцептором протонов. Такой растворитель называется протофильным. Если молекулы раствори — [c.89]

    Солеобразующие свойства органических соединений зависят от присутствия в их молекулах определенных атомных групп, обладающих кислотными свойствами, например —СООН, —50зН, —ОН, =NOH, =ЫН, —ЫНг и др. Атомы водорода, входящие в состав этих групп, при определенных условиях замещаются на ион металла. Если же наряду с подобной кислотной группой в молекуле органического соединения имеется комплексообраэующая группа, которая может быть лигандом для данного катиона, то [c.123]

    Наличие заряженных ионов алюминия на новерхности цео — лита (центры Бренстеда) и обусловливает кислотные свойства и, следовательно, его каталитическую активность. [c.113]

    По теории электролитической диссоциации носителями кислотных свойств являются ионы водорода, а носителями основных — ионы гидроксила. Раствор будет нейтральным, т. е. не кислым и не н елочным, если Си+=соы = У При 25° С /(щ=10 , поэтому в нейтральном растворе сн+=Ю моль/л и Соп-= = 10 » моль/л. Если вместо концентрации использовать водородный показатель рП, введенный Зореисеном (1909) (рН = —lg к+), то нейтральному раствору будет отвечать pH 7. При pHраствор кислый, при рН>7 — ыгелочноп. [c.39]

    По типу химической связи между их внутренней и внешней сферами эти соединения могут быть ионными, ионно-ковалентными и ковалентными. Если анионный комплекс достаточно устойчив, то рассматриваемые соединения по основно-кислотным свойствам подобны бинарным. Так, производные щелочных и щелочноземельных металлов являются основными, а производные неметаллических элементов — кислотными. Сказанное подтверждается их сольволизом и реакциями взаимодействия производных анионных комплексов различной основнокислотной природы, например  [c.256]

    Тетраоксид осмия довольно легко образуется при окислении осмия или его соединений кислородом, азотной кислотой и другими окислителями. OSO4 умеренно растворим в воде, но определенных соеди-h hhji при этом не образует. Кислотные свойства OSO4 проявляет [c.593]

    В настояш,ее время кислотный характер алюмосиликатных катализаторов крекинга не вызывает сомнения. Например, такие катализаторы можно титровать едким калием или такими органическими основаниями, как хинолин. Кислотные свойства катализаторов обусловлены, вероятно, присутствием протонов на их поверхности, активной частью которой может быть либо кислота трша (НА13104)ж [62], либо атомы алюминия с дефицитом электронов [37, 61]. Обсуждение теорий, предложенных для объяснения кислотности алюмосиликатных катализаторов не является целью, настоящей главы. Для данного изложения необходимо только указать, что ион карбония Д» «, инициирующий ценную реакцию, может образоваться либо [1] в результате реакции кислотного катализатора с олефином, который образуется при начальном термическом крекинге, либо путем дегидрирования парафинового углеводорода,. либо в результате отщепления гидридного иона от молекулы парафинового углеводорода атомом алюминия с дефицитом электронов [2]. [c.236]

    Следует подчеркнуть, что сказанное выше относится к катализаторам со слабо выраженными кислотными свойствами носителя. При наличии значительного числа [c.194]

    Таким ооразо.м, свободные ионы водорода в водных растворах практически отсутствуют, следовательно, они, вопреки представлениям Аррениуса, не могут быть носителями кислотных свойств. [c.69]

    Роль носителя в реакции гидрогенолиза циклопентана и его простейших гомологов в присутствии различных платиновых катализаторов исследована в работах [143, 151, 189—191]. Оказалось, что селективность гидрогенолиза метил- и этилциклопентанов по связям а, б и в (см. с. 123) и соответствующие им значения кажущихся энергий активации (Е) в значительной мере зависят от носителя. Наиболее низкие энергии активации получены нри применении (10% Pt)/Si02 [190], наиболее высокие —на (20% Pt)/ [143, 151]. На Pt/ энергии активации гидрогенолиза метил- и этилциклопентанов, а также самого циклопентана довольно близки (155—163 кДж/моль). При использовании в качестве носителей AI2O3, SIO2 и алюмосиликата энергии активации гидрогенолиза различаются сильнее метилциклопентан этилциклопентан циклопентан. Предполагают [190], что найденная закономерность связана с заметным проявлением электронодонорных свойств алкильных радикалов под влиянием кислотных свойств оксидных носителей использованных бифункциональных катализаторов. По-видимому, в случае СНз-группы это влияние сказывается сильнее, чем для СаНз-группы, что и приводит к найденным последовательностям энергий активации. Энергии активации гидрогенолиза этих трех углеводородов в присутствии названных катализаторов, а также относительные выходы продуктов гидрогенолиза [c.140]

    Взаимодействие парафиновых сульфохлоридов с тиоспиртами [46] (меркаптанами) может быть легко осуществлено как по методу Шоттен-Бауманна, так я при добавлении аммиака. Так как сульфгидрильная группа обладает заметно кислотными свойствами, то в этом случае имеются услов.ия, аналогичные условиям при реакции с фенолятами. [c.385]

    Для сравнения основно-кислотных свойств бинарных соединений можно воспользоваться данными по АС соответствующих химических реакци 1. Ниже приведены реакции взаимодействия оксидов элементов 3-го пеэиода с оксидом натрия  [c.251]

    Степень и характер основно-кислотной ионизации в системе из двух соединений водорода (I) зависят от их донорно-акцепторной активности. Так, в ряду HF—Н2О—H3N в соответствии с уменьшением числа неподеленных электронных пар возрастает сродство к протону. Поскольку сродство к протону у Н3N больше (9,3 эВ), чем у Н2О (7,9 эВ), кислоты, слабые в водных растворах, в жидком аммиаке ионизируются в значительно большей степени. Например, H N в воде — очень слабая кислота, а в жидком аммиаке ионизируется почти так же, как HNOa в воде. В жидком аммиаке кислотные свойства проявляют даже некоторые углеводороды. Вода при растворении в HF ведет себя как основание. [c.134]

    V бинарных соединений Pt (IV) кислотные свойства преобладают над основными. При растворении гидроксида платины (IV) Pt02- H20 в кислотах и щелочах образуются комплексы анионного типа например  [c.616]

    Д1 нитридокарбонат водорода H2 N2 (цианамид) — бесцветные кристаллы (т. пл. +46°С), легко растворимые в воде, спирте и эфире. Цианамид проявляет слабовыраженные кислотные свойства. В органических растворителях вероятно равновесие таутомерных форм  [c.403]

    Аналогично изменяются свойства и в ряду гидроксидов. В отличие от Н3РО, гидроксиды Аз(ОН)з и 5Ь(ОН)з амфотерны у первого преобладают кислотные свойства, у второго — основные. При этом и кислотная, и основная ионизации Э(ОН)з в растворе выражены слабо. [c.384]

    Сульфид висмута (III) BiaSg кислотные свойства в растворах не проявляет, с основными сульфидами взаимодействует лишь при сплавлении. [c.385]

    Скорость реакции иона диазония с фенолами и аминами пропорциональна концентрации иона диазония и иона феноксида в одном случае й концентрации иона диазония и свободного амина в другом [143, 318]. Подобное н е изучение реакции с глиоксалином показало, что скорость сочетания пропорциональна концентрации глиоксалид-иона [63]. Эти результаты согласуются с данными по сравнительной силе кислотных свойств фенолов, аминов и глиоксалинов, а также с оптимальным значением pH для максимальной концентрации иона диазония. [c.459]

    Оксоборат водорода сравнительно мало растворим в воде. Ортоборная кислота — очень слабая, одноосновная. В отличие от обычных кислот ее кислотные свойства обязаны не отщеплению протона, а присоединению ОН -ионов  [c.447]

    По сравнению с однотипными производными V (II) и V (III) бинарные соединения V (IV) кислотные свойства проявляют более отчетливо. Так, нерастворимый в воде VO2 относительно легко взаимодействует при нагревании со щелочами. При этом образуются оксо-ванадаты (IV) бурого цвета, чаще всего состава MaiV Ogl  [c.543]

    Обладая с.табыми кислотными свойствами, меркаптаны легко образуют соли (мсркаптиды) с металлами и с их окислами [c.27]

Перекись водорода (1958) — [

c.329

]

Органическая химия (1972) — [

c.160

]

Органическая химия (1972) — [

c.160

]