Chương 2 HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ

CHƯƠNG HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ & TÍNH ACID - BASE MỤC TIÊU G1.4 Vận dụng kiến thức hiệu ứng điện tử để so sánh giải thích tính acid – base hợp chất hữu NỘI DUNG Hiệu ứng cảm ứng 1.1 Độ âm điện phân cực liên kết 1.2 Tính phân cực phân tử Hiệu ứng cộng hưởng 2.1 Khái niệm cấu trúc cộng hưởng 2.2 Cách biểu diễn cấu trúc cộng hưởng Ảnh hưởng hiệu ứng lên tính acid–base 3.1 Acid – base Bronsted Lowry 3.2 So sánh tính acid định lượng 3.3 So sánh tính acid định tính – dựa vào cấu trúc HIỆU ỨNG CẢM ỨNG 1.1 Độ âm điện phân cực liên kết Dựa vào chênh lệch độ âm điện < 0,5 Liên kết cộng hoá trị 0,5 – 1,7 Liên kết cộng hoá trị phân cực > 1,7 Liên kết ion Ví dụ: Liên kết cộng hoá trị KHÔNG phân cực Hiệu ứng cảm ứng Ví dụ: Liên kết cộng hoá trị phân cực Luyện tập: 1.2 Tính phân cực phân tử Dựa vào vector tổng moment lưỡng cực toàn phân tử Moment lưỡng cực lớn  phân tử phân cực Moment lưỡng cực  phân tử không phân cực Luyện tập: Xét tính phân cực phân tử sau đây: 10 Giá trị pKa acid base liên hợp 35 Ví dụ: So sánh tính acid hợp chất sau: pKa= 4,75 pKa= 19,2 36 So sánh tính base - Dựa vào Ka pKa để so sánh tính acid - Acid mạnh base liên hợp yếu 37 3.3 So sánh tính acid định tính - dựa vào cấu trúc - Xem xét cấu trúc base liên hợp - Base liên hợp bền vững (base yếu) acid mạnh 38 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền base: a) Nguyên tử mang điện tích âm (Atom), b) Tính cộng hưởng (Resonance), c) Tính cảm ứng (Induction), d) Orbital (Orbital) 39 a) Nguyên tử mang điện tích âm (Atom): • Nếu nguyên tử hàng: yếu tố độ âm điện định • Nếu nguyên tử cột: yếu tố kích thước nguyên tử định 40 • Nếu nguyên tử hàng:  độ âm điện định  nguyên tử có độ âm điện lớn rút điện tử mạnh làm bền vững điện tích âm < 41 Nếu nguyên tử cột: kích thước nguyên tử định  nguyên tử có kích thước lớn giải tỏa điện âm tốt vùng không gian rộng, nên làm tăng độ bền < 42 b) Tính cộng hưởng (Resonance) • Điện tích âm cố định (located)  bền • Điện tích âm di chuyển (delocated) cộng hưởng  bền < 43 c) Tính cảm ứng (Induction)  hút điện tử làm giải tỏa mật độ điện tích âm base liên hợp  bền < 44 d) Orbital (Orbital) < < 45 Trường hợp nhiều yếu tố ảnh hưởng đồng thời  Theo thứ tự ưu tiên ARIO  Vẫn có ngoại lệ  Chỉ có ý nghĩa dự đoán  cần kiểm tra lại Ka 46 Ví dụ : quy tắc > Yếu tố nguyên tử (A) > cộng hưởng (R) 47 Ví dụ: ngoại lệ > Yếu tố orbital (O) < yếu tố nguyên tử (A) 48 Luyện tập: So sánh tính acid proton màu xanh màu đỏ trường hợp đây: > A+R >O > > R A+R 49 [...]... đây 29 Tổng kết về hai loại hiệu ứng điện tử  Hiệu ứng cảm ứng : sự phân cực liên kết dọc theo liên kết σ  thể hiện bằng mũi tên thẳng  Hiệu ứng cộng hưởng : sự di chuyển của cặp e không liên kết hoặc e của liên kết π  thể hiện bằng mũi tên cong 30 3 ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ LÊN TÍNH ACID – BASE 3.1 Acid-base Bronsted-Lowry 31 Phản ứng acid-base – ký hiệu mũi tên cong: 32 Ví dụ: dùng ký hiệu. .. chuyển của electron từ nơi giàu điện tử  nơi thiếu điện tử •Đuôi bắt đầu từ cặp electron của liên kết đôi hoặc đôi điện tử không liên kết •Đầu hướng về nơi đôi điện tử di chuyển đến 17 Cách xác định điện tích hình thức Cách 1: dựa theo hướng mũi tên: •Mất điện tử  điện tích dương •Nhận điện tử  điện tích âm 18 Luyện tập: Hãy biểu diễn công thức cộng hưởng và xác định điện tích hình thức trong mỗi... π giữa hai nguyên tử khác nhau về độ âm điện Các liên kết π liên hợp trong 1 vòng 23 Trường hợp 1: Đôi e không liên kết tiếp cách nối đôi ? 24 Trường hợp 2: Điện tích dương liền kề nối đôi ? 25 Trường hợp 3: Đôi e không liên kết liền kề điện tích dương ? 26 Trường hợp 4: Liên kết π giữa hai nguyên tử khác nhau về độ âm điện ? 27 Trường hợp 5: Các liên kết π liên hợp trong 1 vòng ? 28 Luyện tập: Hãy.. .2 HIỆU ỨNG CỘNG HƯỞNG 2. 1 Khái niệm cấu trúc cộng hưởng • Sự cộng hưởng cho phép cặp electron không định chỗ (delocalized) qua hai nguyên tử hoặc nhiều hơn • Sự không định chỗ của mật độ electron này làm gia tăng tính bền vững • Một phân tử với 2 hoặc nhiều hơn các cấu trúc cộng hưởng được cho là bền vững cộng hưởng 11 Phân biệt cấu trúc cộng hưởng và đồng phân 12 2 .2 Cách vẽ cấu trúc... cộng hưởng dưới đây 20 Cách xác định điện tích hình thức Cách 2: tính toán: Điện tích hình thức = số electron hoá trị – ½ số electron liên kết – tổng số e không liên kết 21 Luyện tập: Hãy xác định điện tích hình thức trong mỗi trường hợp dưới đây: 22 Các dạng mẫu vẽ cấu trúc cộng hưởng: Đôi e không liên kết tiếp cách nối đôi Điện tích dương liền kề nối đôi Đôi e không liên kết liền kề điện tích dương Liên... các nguyên tử và nối đơn là cố định QT 2: Hai cấu trúc cộng hưởng phải có cùng số electron không ghép đôi QT 3: Cấu trúc cộng hưởng phải là cấu trúc Lewis hợp lý (đảm bảo quy tắc octet): hydrogen phải có 2 electron và không nguyên tử thuộc chy kỳ 2 nào có nhiều hơn 8 electron 13 Quy tắc 1: Hai cấu trúc cộng hưởng khác nhau ở vị trí nối đôi và các electron không liên kết Vị trí của các nguyên tử và nối... nối đơn là cố định 14 Quy tắc 2: Hai cấu trúc cộng hưởng phải có cùng số electron không ghép đôi 15 Quy tắc 3: c) Cấu trúc cộng hưởng phải là cấu trúc Lewis hợp lý (đảm bảo quy tắc octet): hydrogen phải có 2 electron và không nguyên tử thuộc chy kỳ 2 nào có nhiều hơn 8 electron Tuy nhiên trường hợp ít hơn 8 electron vẫn là hợp lệ, ví dụ trường hợp tạo carbocation 16 Ký hiệu mũi tên cong Biểu diễn sự... ký hiệu mũi tên cong: 32 Ví dụ: dùng ký hiệu mũi tên cong để biểu diễn cơ chế phản ứng acid-base sau: 33 3 .2 So sánh tính acid bằng định lượng pKa = - logKa Ka càng lớn hay pKa càng nhỏ tính acid càng mạnh 34 Giá trị pKa của các acid và base liên hợp 35 Ví dụ: So sánh tính acid của 2 hợp chất sau: pKa= 4,75 pKa= 19 ,2 36 ... kiến thức hiệu ứng điện tử để so sánh giải thích tính acid – base hợp chất hữu NỘI DUNG Hiệu ứng cảm ứng 1.1 Độ âm điện phân cực liên kết 1 .2 Tính phân cực phân tử Hiệu ứng cộng hưởng 2. 1 Khái... Nếu nguyên tử cột: yếu tố kích thước nguyên tử định 40 • Nếu nguyên tử hàng:  độ âm điện định  nguyên tử có độ âm điện lớn rút điện tử mạnh làm bền vững điện tích âm < 41 Nếu nguyên tử cột: kích... HƯỞNG CỦA HIỆU ỨNG ĐIỆN TỬ LÊN TÍNH ACID – BASE 3.1 Acid-base Bronsted-Lowry 31 Phản ứng acid-base – ký hiệu mũi tên cong: 32 Ví dụ: dùng ký hiệu mũi tên cong để biểu diễn chế phản ứng acid-base