Механизми на действие на органичните киселини и основи

Записването на реакциите между киселини и основи е много важно умение при разглеждане механизмите на органичните реакции. Нека да разгледаме една реакция между киселина и основа. Отляво оцетната киселина реагира като киселина по Брьонстед-Лаури. Тя е донор на протон. Отдясно имаме натриев хидроксид. Той ще приеме един протон. Това е основата по Брьонстед-Лаури. Когато записваш механизма, използваш извити стрелки, за да покажеш движението на електроните. Тези два електрона в хидроксида, ако мога да кажа така, тези два електрона ще грабнат протона от оцетната киселина. Това е извитата стрелка. Само протона, а тези два електрона ще останат при кислорода. Нека да запиша продуктите на това взаимодействие между киселина и основа. Отляво ще имаме въглерод, свързан с двойна връзка с кислород. Сега този кислород ще има три несподелени електронни двойки, поради което ще има формален заряд –1. Тук имаме и натриев катион, нека да го разгледаме. Записвам йонна връзка. Какво ще получиш, ако събереш Н+ и ОН–? Това дава вода Н2О. Нека да я нарисувам тук. Поставям несподелените електронни двойки. Сега да проследим електроните. Това са два електрона, тази несподелена двойка тук при хидроксидния йон привлече този протон. Нека тези два розови електрона са тези двата, и това е протонът, който те присъединиха. Сега трябва да проследим електроните, тези електрони тук, ще ги направя сини. Тези сини електрони остават при кислорода. Това са тези сини електрони, които придават на кислорода формален заряд –1. Това е реакция между киселина и основа. Можем дори да определим спрегнатите двойки киселина-основа. Отляво това е оцетна киселина. Това е нашата киселина по Брьонстед-Лаури. Коя е спрегнатата ѝ основа? Това ще е ето това, нали? Просто отнемаме протон, и това е спрегнатата основа. Значи определям това като спрегнатата основа. Това е ацетатният анион. Това е спрегнатата основа. За хидроксида отляво, той действа като основа. Така че спрегнатата киселина трябва да е отдясно. Когато добавим протон към ОН–, получаваме Н2О. Значи водата е спрегнатата... опа-а... Тук пиша спрегната основа, но трябва да бъде спрегната киселина. Определихме двойките спрегнати киселини и основи. Най-голямата грешка, която виждам да правят учениците, когато определят механизма на киселинно-основните реакции, те объркват извитите стрелки. Това е най-голямата грешка, затова ще направя това в червено, за да ти напомня да не го правиш. Те показват този протон тук, който отива при хидроксидния анион. А това е неправилно. Това е много често срещана грешка, защото извитите стрелки показват движението на електроните. А това не се случва тук. Тези два розови електрона са тези, които присъединяват този протон. Това е неправилно. Не прави така механизма на реакция между киселина и основа. Нека да покажем още един механизъм на реакция между киселина и основа, за да се упражним допълнително. Отляво имаме ацетон, отдясно имаме хидрониев йон, Н3О+. Хидрониевият йон ще действа като киселина по Брьонстед-Лаури. Той ще отдаде протон на ацетона, който ще бъде нашата основа по Брьонстед-Лаури. Запомни, че в механизма на взаимодействие на киселина и основа извитите стрелки показват движението на електроните. Значи ацетонът е нашата основа, несподелената двойка електрони при този кислород може да привлече този протон тук и тези електрони остават при този кислород. Нека да запиша резултата от това взаимодействие на киселина и основа. Несподелената електронна двойка, която е отляво на кислорода, не прави нищо. Несподелената електронна двойка, която е отдясно на кислорода, привлича един протон, образува връзка и така се получава този формален заряд на кислорода от +1. Тук се получава и вода, Н2О, нека да я нарисувам, за да се видят несподелените електронни двойки. Нека да проследим електроните. Розовите електрони тук при кислорода привличат този протон и образуват тази връзка, тази връзка тук и тези розови електрони. Сините електрони се преместват при кислорода, при което се получава още една несподелена електронна двойка при този кислород, което ни дава вода. Сега да определим спрегнатите двойки киселина-основа, отляво хидрониума Н3О+ действа като киселина по Брьонстед-Лаури. Когато отнемем протон оттук, получаваме спрегнатата основа. Отдясно имаме вода, която е спрегнатата основа. Отляво ацетонът действа като основа по Брьонстуд-Лаури. Отдясно спрегнатата киселина трябва да е това. Това е спрегнатата киселина отдясно. Така определихме двойките спрегнати киселини-основи. И показахме движението на електроните с тези извити стрелки. Упражнявай се с тези механизми на взаимодействие на киселини и основи, защото те са изключително важни. И ще можеш да ги правиш много бързо, когато определяш механизма на органичните реакции.