SO SÁNH TÍNH AXIT – BAZƠ CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ
Thạc sỹ: Nguyễn Cao Chung GV trường THPT Kỹ Thuật Lệ Thủy – Quảng Bình
I-KHÁI NIỆM1.Định nghĩa axit – bazơ:
-Theo Bronstet-Lawry: Axit là chất cho proton, bazo là chất nhận proton.-Theo Lewwis: Axit là chất nhận cặp electron, bazơ là chất cho cặp electron.
2.Tính axit của các hợp chất hữu cơ.
Mọi yếu tố làm tăng khả năng phân ly của liên kết O – H và làm tăng độ bền của anionsinh ra đều làm tăng tính axit, tức là làm tăng K
a
hay làm giảm pK
a
[pK
a
\= – lgK
a
, đốivới cặp axit-bazơ liên hợp thì pK
a
+ pK
b
\=14]-Trong nhóm cacboxyl -COOH có hiệu ứng liên hợp p -
nên làm giảm mật độ e ở nguyên tử oxi trong nhóm OH
liên kết O – H bị phân cực mạnh.-Các nhóm ankyl có hiệu ứng [+I] nên cản trở sự di chuyển e về phía C = O, làm tăngmật độ e ở nguyên tử oxi trong nhóm OH, giảm sự phân cực của liên kết O – H
làmgiảm tính axit.-Các nhóm hút e như Cl, Br, NO
2
… có hiệu ứng [- I] nên hỗ trợ sự di chuyển e về phía C \= O làm giảm mật độ e ở nguyên tử oxi trong nhóm OH, tăng sự phân cực củaliên kết O – H
làm tăng tính axit.
2.1.
Khi giải thích tính axit cần giải thích hiệu ứng ở trạng thái chưa phân li và cảtrạng thái đã phân li.Ví dụ:HA + H
2
O
H
3
O
+
+ A
-
-Trạng thái tĩnh
: Phân tử càng dễ phân li thành H
+
thì tính axit càng mạnh tức lànguyên tử hiđro gây tính axit càng linh động thì càng dễ phân li.
-Trạng thái động:
[khi tạo ra bazơ liên hợp], anion mà càng bền tức điện tích âm được giải toả càng nhiều thì tính axit càng mạnh.Kết hợp 2 yếu tố đó sẽ kết luận được tính axit của chất đó.Ví dụ: Xét tính axit của C
2
H
5
OH, C
6
H
5
OH, CH
3
COOH.
C
2
H
5
OH
+ H
2
O
C
2
H
5
O
-
+ H
3
O
+
[1]+ I+ I
O
–H + H
2
O
O
-
+ H
3
O
+
[2] –C, –I–C, –I
1
O
2
CH
3
CO
O
+ H
2
O
CH
3
C O
O
-
≡
CH
3
C
1
+ H
3
O
+
[3]
O
2
C
–C, –I Nhận xét: Độ bền của các ion ở [1] < [2] < [3] do đó tính axit của C
2
H
5
OH < C
6
H
5
OH < CH
3
COOH.
2.2.
Trong bất kì trường hợp nào, nếu có nhóm thế hút e sẽ làm cho tính axit tăng. Ngược lại, nếu có nhóm thế đẩy e sẽ làm cho tính axit giảm.Ví dụ: Tính axit của các chất tăng dần trong dãy sau: CH
3
CH
2
CH
2
– COOH < CH
3
CHBrCH
2
–COOH < CH
3
CH
2
CHBr–COOH độ âm điện củaC lai hóa sp
2
].-Trạng thái lai hoá của cacbon ảnh hưởng tới hiệu ứng cảm ứng. Độ âm điện của cáccacbon lai hoá giảm như sau:
Ví dụ 2 :
Tính axit của
C
sp
\> C
sp
2 > C
sp
3
COOH
\>
COOH
Trong axit chứa liên kết đôi C=C thì tính axit của dạng cis > tính axit của dạng trans.
CH
3
CHH
OH
CH
3
CH
2
CH=CH-COOH pKa = 4,83
2.5.
Axit thơm R-C
6
H
4
-COOH-Ở vị trí para các nhóm thế gây ra hiệu ứng cảm ứng
I
;
hiệu ứng liên hợp và siêuliên hợp [
C,
H
] phát huy được tác dụng
[ảnh hưởng trực tiếp]