Đang tải... (xem toàn văn)
Dựa vào thuyết HSAB ta có thể dự đoán khả năng hòa tan của các chất trong dung dịch nước. Theo nguyên tắc của thuyết HSAB, các acid cứng phản ứng với baz cứng, liên kết trong sản phẩm tạo thành mang tính ion nhiều hơn, các acid mềm phản ứng với baz mềm, liên kết trong sản phẩm tạo thành mang tính cộng hóa trị nhiều hơn.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA HỌC BỘ MÔN HÓA LÝ Seminar Hóa Lý Hữu Cơ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) Nhóm thực hiện: TRẦN THỊ THU HUYỀN NGUYỄN THÙY TRANG PHẠM MẠNH CƯỜNG NGUYỄN HÀM TRƯỜNG 0814089 0814227 0814027 0814244 TRƯƠNG MINH TUẤN 0814246 NỘI DUNG TRÌNH BÀY GiỚI THIỆU VỀ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) CÁC YẾU TỐ Ảnh hưởng đến độ cứng mềm acid, baz ứng dụng thuyết HSAB trong hóa hữu Trong hóa vô Thuyết acid baz cứng mềm (HSAB) đời năm 60 kỷ 20, Pearson người khởi xướng nguyên lí acid baz cứng mềm (HSAB) Nội dung lí thuyết Acid cứng phản ứng tốt với baz cứng Acid mềm phản ứng tốt với baz mềm Acid cứng • • • • • Nguyên tử trung tâm bán kính ion nhỏ ( 90 pm) Độ âm điện trung gian (≈ 1,9 – 2,5) Điện tích dương thấp Năng lượng LUMO thấp Ví dụ: Các nguyên tử kim loại có số oxy hóa Cu+,Ag+,Au+,Hg2+,Pd2+, Cd2+, Pt2+ … Baz cứng • • • • Bán kính nguyên tử trung tâm nhỏ (120pm) Khả solvate cao Độ âm điện cao (≈ 3,4-4 ) Năng lượng HOMO cao Ví dụ: H2O, OH- ,F- ,Cl, CO2,PO43- ,SO42 - ,CO32-, NO3- ,ClO4- , ROH, R2O, NH3… Baz mềm • • • Bán kính nguyên tử trung tâm lớn ( > 170pm) Độ âm điện trung gian (2,5-3,0) Năng lượng HOMO thấp Ví dụ: RSH, RS- , R2S, I-, CN-, SCN-, PR3 , R3P, CO, C2H4, C6H6 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng độ mềm acid Bản chất nguyên tử acid Điện tích Các nhóm gắn vào Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng độ mềm baz Bản chất nguyên tử cho Điện tích Các nhóm gắn vào 12/3/16 ỨNG DỤNG THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM TRONG HÓA HỮU CƠ PHẢN ỨNG CỦA TÁC CHẤT THÂN HẠCH Chất thân điện tử Chất thân hạch anion hay phân tử trung hòa có mang đôi điện tử tự cation có mang vân đạo trống có khả nhận đôi điện tử tự VD: OH-, I-, ClBazơ cứng/mềm VD : Al3+, Ca2+, Fe3+, Fe2+, Li+, Cu+ … Acid cứng/mềm Chất thân hạch lưỡng tâm Tác chất có nhiều tâm thân hạch VD: Phản ứng chất thân hạch tuân theo nguyên tắc chung thuyết HSAB : Acid cứng (tâm thân điện tử cứng) Acid mềm (tâm thân điện tử mềm) Bazơ cứng (tâm thân hạch cứng) Bazơ mềm (tâm thân hạch mềm) KCN EtCN + KI (1) EtI + CN AgCN Mềm EtNC + AgI (2) Cứng (1) (2) Tâm C mềm CN tác kích tâm C Et (tâm thân điện tử mềm) Ag+ kéo I- Carbocation cứng Tâm N cứng CN- EtNC Acid mềm-baz mềm Acid cứng-baz cứng Các yếu tố ảnh hưởng phản ứng tác chất thân hạch Chất thân hạch Xúc tác acid Lewis Dung môi Chất nhóm xuất Ứng dụng thuyết Hsab hóa vô Dự đoán sản phẩm phản ứng trao đổi Xét khả hòa tan số hợp chất Thế oxy hóa khử Dự đoán sản phẩm phản ứng trao đổi Theo nguyên tắc thuyết HSAB : acid cứng kết hợp với baz cứng Acid mềm kết hợp với baz mềm VD: - + + Một dung dịch chứa ion NO3 ,Ag , Cl K dự đoán sản phẩm tạo thành sau phản ứng Baz Acid + K (cứng) NO3 (cứng) Cl (mềm) H2O (cứng) H2O (cứng) Ag 2+ (mềm) Sản phẩm AgCl K(H2O)6 + (H2O)nNO3 HOH-OH2 Sản phẩm tạo thành sau phản ứng AgCl kết tủa Xét khả hòa tan số hợp chất Trong dung dịch, chất có chất liên kết ion dễ tan so với chất có chất liên kết cộng hóa trị Dựa vào thuyết HSAB ta dự đoán khả hòa tan chất dung dịch nước Theo nguyên tắc thuyết HSAB, acid cứng phản ứng với baz cứng, liên kết sản phẩm tạo thành mang tính ion nhiều hơn, acid mềm phản ứng với baz mềm, liên kết sản phẩm tạo thành mang tính cộng hóa trị nhiều Sản phẩm tạo thành từ phản ứng acid cứng baz cứng tan nhiều so với sản phẩm phản ứng acid mềm baz mềm Thế oxy hóa khử Xét vài phản ứng oxy hóa khử sau: + Na (aq) + e La 3+ (aq) + 3e Na(s) E = -2.711V La(s) E = -2.370V 3+ Fe (aq) + 3e Fe(s) E = -0.036V + Cu (aq) + e- Cu(s) E = 0.552V Gíá trị E dương, trình khử thuận lợi Các số liệu cho thấy oxy hóa khử tỷ lệ với độ cứng mềm cation kim loại (thường acid) Như vậy, acid mềm, Cu tương tác thuận lợi với điện tử chúng dễ bị khử Các acid cứng Fe khó bị khử tương tác chúng với điện tử không thuận lợi 3+ + 3+ , Na , La + KẾT LuẬN GiỚI THIỆU VỀ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) CÁC YẾU TỐ Ảnh hưởng đến độ cứng mềm acid, baz ứng dụng thuyết HSAB trong hóa hữu Trong hóa vô TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA HỌC BỘ MÔN HÓA LÝ Seminar Hóa Lý Hữu Cơ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI [...]... những nguyên tắc chung của thuyết HSAB : Acid cứng (tâm thân điện tử cứng) Acid mềm (tâm thân điện tử mềm) Baz cứng (tâm thân hạch cứng) Baz mềm (tâm thân hạch mềm) KCN EtCN + KI (1) EtI + CN AgCN Mềm EtNC + AgI (2) Cứng (1) (2) Tâm C mềm của CN tác kích tâm C của Et (tâm thân điện tử mềm) Ag+ kéo I- Carbocation cứng Tâm N cứng của CN- EtNC Acid mềm -baz mềm Acid cứng -baz cứng Các yếu tố ảnh hưởng... dịch nước Theo nguyên tắc của thuyết HSAB, các acid cứng phản ứng với baz cứng, liên kết trong sản phẩm tạo thành mang tính ion nhiều hơn, các acid mềm phản ứng với baz mềm, liên kết trong sản phẩm tạo thành mang tính cộng hóa trị nhiều hơn Sản phẩm tạo thành từ phản ứng giữa acid cứng và baz cứng sẽ tan nhiều hơn so với sản phẩm của phản ứng giữa acid mềm và baz mềm Thế oxy hóa khử Xét một vài... của cation kim loại (thường là các acid) Như vậy, các acid mềm, như Cu tương tác thuận lợi hơn với điện tử do đó chúng dễ bị khử Các acid cứng như Fe khó bị khử vì tương tác giữa chúng với điện tử không thuận lợi 3+ + 3+ , Na , La rất + KẾT LuẬN 1 GiỚI THIỆU VỀ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) 2 CÁC YẾU TỐ Ảnh hưởng đến độ cứng mềm của acid, baz 3 ứng dụng của thuyết HSAB trong hóa hữu cơ Trong hóa... ứng của tác chất thân hạch Chất thân hạch Xúc tác acid Lewis Dung môi Chất nền và nhóm xuất Ứng dụng của thuyết Hsab trong hóa vô cơ Dự đoán sản phẩm của phản ứng trao đổi Xét khả năng hòa tan của một số hợp chất Thế oxy hóa khử Dự đoán sản phẩm của phản ứng trao đổi Theo nguyên tắc của thuyết HSAB : acid cứng kết hợp với baz cứng Acid mềm kết hợp với baz mềm VD: - + + Một dung dịch chứa các ion NO3... sản phẩm tạo thành sau phản ứng Baz Acid + K (cứng) NO3 (cứng) Cl (mềm) H2O (cứng) H2O (cứng) Ag 2+ (mềm) Sản phẩm AgCl K(H2O)6 + (H2O)nNO3 HOH-OH2 Sản phẩm tạo thành sau phản ứng là AgCl kết tủa Xét khả năng hòa tan của một số hợp chất Trong dung dịch, các chất có bản chất liên kết ion dễ tan hơn so với các chất có bản chất liên kết cộng hóa trị Dựa vào thuyết HSAB ta có thể dự đoán khả năng hòa... Ảnh hưởng đến độ cứng mềm của acid, baz 3 ứng dụng của thuyết HSAB trong hóa hữu cơ Trong hóa vô cơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA HÓA HỌC BỘ MÔN HÓA LÝ Seminar Hóa Lý Hữu Cơ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI ... GiỚI THIỆU VỀ THUYẾT ACID BAZ CỨNG MỀM (HSAB) CÁC YẾU TỐ Ảnh hưởng đến độ cứng mềm acid, baz ứng dụng thuyết HSAB trong hóa hữu Trong hóa vô Thuyết acid baz cứng mềm (HSAB) đời năm 60 kỷ 20,... 20, Pearson người khởi xướng nguyên lí acid baz cứng mềm (HSAB) Nội dung lí thuyết Acid cứng phản ứng tốt với baz cứng Acid mềm phản ứng tốt với baz mềm Acid cứng • • • • • Nguyên tử trung tâm... nguyên tắc thuyết HSAB : acid cứng kết hợp với baz cứng Acid mềm kết hợp với baz mềm VD: - + + Một dung dịch chứa ion NO3 ,Ag , Cl K dự đoán sản phẩm tạo thành sau phản ứng Baz Acid + K (cứng)