Οξέα και Βάσεις Γενικέςαρχές · 2013-04-04 · O και τοHBr...

46Οξέα και Βάσεις Γενικές αρχές

∆ρ Χάρης Ε Σεμιδαλάς

Επίκουρος Καθηγητής ΑΤΕΙ Αθήνας

Ορισμός Broslashnsted-Lowry

ένα οξύ είναι δότης πρωτονίωνμια βάση είναι ένας δέκτης πρωτονίου


Ιόν υδροξωνίου

H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+

Μεταφορά πρωτονίου από το HBr στο νερό

βάση οξύ συζυγές συζυγήςοξύ βάση

+ +

Ένα ισχυρό οξύ είναι αυτό που ιονίζεταιπλήρως στο νερό

Ένα ασθενές οξύ είναι αυτό που ιονίζεται στο νερόσε έκταση μικρότερη από 100Η ισχύς ενός οξέος εκφράζεται συνήθως σε τιμές

pKa όπου pKa είναι ο αρνητικός δεκαδικός λογάριθμοςτης Ka

pKa= -logKa

Ισχύς οξέος

Σταθερά ισορροπίας για τη μεταφορά πρωτονίου

[H3O+][Brndash]

[HBr]K =

K a =[H+][Brndash]

[HBr]

H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+

+ +

pK a = ndash log Ka

Πίνακας 42 Ισχύς μερικών οξέων κατά Broslashnsted

Τα ισχυρά οξέα είναι ισχυρότερα από το ιόν υδροξωνίου

Ka pKa

HI ~1010 ndash10 Indash

HBr ~109 ndash9 Brndash

HCl ~107 ndash7 Clndash

H2SO4 16 x 105 ndash48 HSO4ndash

H3O+ 555 ndash17 H2O

Οξύ Συζ βάση

Τα ασθενή οξέα είναι ασθενέστερα από το ιόν υδροξωνίου

Ka pKa


HF 35 x 10ndash4 35 Fndash

CH3CO2H 18 x 10ndash5 46 CH3CO2ndash

NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3

H2O 18 x 10ndash16 157 HOndash




Οι αλκοόλες μοιάζουν με το νερό στην οξύτητα οι συζυγείς τους βάσεις είναι συγκρίσιμες με το ιόν υδροξειδίου σεβασικότητα

Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash

CH3OH ~10-16 ~16 CH3Ondash

CH3CH2OH ~10-16 ~16 CH3CH2Ondash

(CH3)2CHOH ~10-17 ~17 (CH3)2CHOndash

(CH3)3COH ~10-18 ~18 (CH3)3COndash

Συζ Βάση


Η αμμωνία και οι αμίνες είναι πολύ ασθενή οξέα οι συζυγείς τους βάσεις είναι πολύ ισχυρές βάσεις

Ka pKa Συζ βάση

NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ

Ιόν αλκυλοξωνίου

Μεταφορά πρωτονίου σε αλκοόλες


H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +

47Αντιδράσεις οξέος-βάσεως

Ένας μηχανισμός για τη μεταφορά πρωτονίου


H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +

∆υναμικήενέργεια

Πρόοδος αντίδρασης

αντιδρώνταπροϊόντα

μεταβατικήκατάσταση

ενέργεια ενεργοποιήσεως

Μηχανισμός ενός σταδίου

Επειδή η μεταφορά ενός πρωτονίου από το υδροβρώμιο στο νερό είναι εξώθερμη τα προϊόντα τοποθετούνται χαμηλότερα ενεργειακά από τα αντιδρώντα Το γράφημα απεικονίζει την αντίδραση να πραγματοποιείται σε ένα στοιχειώδες στάδιο



H2O + HmdashBr

H2OmdashH + Br ndash+

H2O H Brδ+ δminus

διμοριακόςτο H2O και το HBr περιλαμβάνονται στη μεταβατική κατάσταση






Slide Number 5






47Αντιδράσεις οξέος-βάσεωςΈνας μηχανισμός για τη μεταφορά πρωτονίου




Ορισμός Broslashnsted-Lowry

ένα οξύ είναι δότης πρωτονίωνμια βάση είναι ένας δέκτης πρωτονίου



H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+



+ +




pKa= -logKa



[H3O+][Brndash]

[HBr]K =

K a =[H+][Brndash]

[HBr]

H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+

+ +

pK a = ndash log Ka



Ka pKa








Ka pKa




NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3






Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5











H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+



+ +




pKa= -logKa



[H3O+][Brndash]

[HBr]K =

K a =[H+][Brndash]

[HBr]

H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+

+ +

pK a = ndash log Ka



Ka pKa








Ka pKa




NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3






Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5













pKa= -logKa



[H3O+][Brndash]

[HBr]K =

K a =[H+][Brndash]

[HBr]

H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+

+ +

pK a = ndash log Ka



Ka pKa








Ka pKa




NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3






Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5











[H3O+][Brndash]

[HBr]K =

K a =[H+][Brndash]

[HBr]

H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+

+ +

pK a = ndash log Ka



Ka pKa








Ka pKa




NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3






Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5












Ka pKa








Ka pKa




NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3






Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5











Ka pKa




NH4+ 56 x 10ndash10 92 NH3






Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5












Οξύ Ka pKa

H2O 18 x 10-16 157 HOndash





Συζ Βάση




NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5













NH3 ~10-36 ~36 NH2ndash

(CH3)2NH ~10-36 ~36 (CH3)2Nndash

οξύ




H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5













H BrOR

H

R

H

O H Brndash

+

+ +




H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5













H BrOH

H

H

H

O H Brndash

+


+ +










H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5



















H2O + HmdashBr


H2O H Brδ+ δminus







Slide Number 5










Οξέα και Βάσεις Γενικέςαρχές · 2013-04-04 · O και τοHBr...

Documents

Transcript of Οξέα και Βάσεις Γενικέςαρχές · 2013-04-04 · O και τοHBr...