Значение рКа некоторых кислот Бренстеда

Тип кислот	кислоты	рКа водный раствор
названия	формулы
О-Н	Муравьиная кислота	Н – СООН	3,7
Уксусная кислота	СН3 – СООН	4,7
Триметилуксусная кислота	(СН3)3С – СООН	5,0
Монохлоруксусная кислота	Cl–СН2– СООН	2,8
Молочная кислота	СН3– СН – СООН ׀ ОН	3,9
Ацетоуксусная кислота	СН3– С– СН2– СООН || ОН	3,6
Щавелевая кислота	НООС– СООН	1,2^1
Бензойная кислота		4,2
Фенол		9,9
n-Крезол		10,1
n-Нитрофенол		7,1
Вода	НОН	15,7
Метанол	СН3 – ОН	16,0
Этанол	СН3СН2 – ОН	18,0
Трет-Бутиловый спирт	(СН3)3С – ОН	19,0
Этиленгликоль	НОСН2СН2 – ОН	15,1
S-H	Сероводородная кислота	НSH	7,0
Этантиол	С2Н5SH	10,5
N-H	Аммиак	Н2NH
Ацетамид	СН3 – C – NH – H || ОН	15,1
Пиррол		15,0
С-Н	Метан	СН3 – Н	40,0
Бензол		37,0
Ацетилен	CH ≡ C– Н	25,0
Ацетон	СН3 – C – СН2 – H || ОН	20,0
Хлороформ	Cl3C– H	15,7

Основания Бренcтеда.

Основания Бренcтеда для образования ковалентной связи с протоном должны содержать или электроны π-связи или свободную электронную пару, в качестве кото­рой чаще всего используется n-электроны гетероатомов — О, N, S, галогенов и других элемен-

тов.

Основания Бренcтеда делятся на две группы: π-основания и n-основания (ониевые).

В π-основаниях, к которым относятся алкены, алкадиены, арены,центром основности, т.е. местом присоеди­нения протона являются электроны π-связи. Это очень слабые основания, так как протонируемые электронные связи не свободны.

Ониевые основания (n-основания) классифицируются в зависимости от природы гетероатома, к неподеленной паре электронов которого присоединяется протон,т.е. в зависимости от центра основности:

а) аммониевые (центр основности — <, = —, ≡ ) -первичные R H₂, вторичные R₂ и третичные R₃ али­фатические и ароматические амины, азометины RCH=NR, нитрилы RC ≡ , гетероциклические азотсодержащие со­единения (пиридин);

б) оксониевые (центр основности — —, = ) — спир­ты R H, простые эфиры r r, альдегиды , кетоны , функциональные производные кислот (Х = ОR, NH₂, галогены, например );

в) сульфониевые (центр основания — —) – тиоспирты R H, тиоэфиры (сульфиды) r r.

Следовательно: электрофильные реагенты, имеющие свободную орбиталь, можно рассматривать как кислоты, а нуклеофильные реагенты, имеющие избыток электро­нов, можно рассматривать как основания. Эти понятия сходные, но не идентичные.

Различия: нуклеофильные регенты подают электроны на положительно заряженный углерод - карбокатион, а основания отдают электроны для связи с Н⁺ (протоном). Сильные основания не обязательно бывают хорошими нуклеофилами, и наоборот.

Аналогичное рассуждение верно для электрофильных реагентов.

Для характеристики органического соединения исполь­зуют рК_а (кислотность) и рК_b (основность). Зависимость обратно-пропорциональная: чем слабее кислота, тем боль­ше сила сопряженного с ней основания, и наоборот.

Таблица 8

Величины рК_а некоторых кислот и рК_b сопряженных с ними оснований в разбавленных водных растворах

рКа	Кислота	Сопряженное основание	рКb
-5,0	HClO4	ClO	19,0
-2,8	H2SO4	H2SO	16,8
-1,74	H3O^+	H2O	15,74
-1,32	HNO3	NO	15,32
2,12	H3PO4	H3PO	11,88
3,14	HF	F^-	10,86
4,76	CH3COOH	CH3COO^-	9,24
7,05	H2S	HS^-	6,95
9,25	NH4	NH3	4,75
9,22	HCN	CN^-	4,78
15,74	H2O	HO^-	-1,74
	NH3	NH	~-19
	H2	H^-	-24
	CH4	CH	~-44