Обмен протона

В соответствии с протолитической теорией кислот и оснований, предложенной Бренстедом и Лаури (1923), кислотой называется вещество, способное отдавать протон (донор), а основанием — вещество, способное его присоединять (акцептор). Реакция по обмену протонов называется протолитической. В результате такой реакции кислота превращается в сопряженное с ней основание, а первоначально существовавшее основание превращается в сопряженную с ним кислоту. Так, в протолитической реакции [c.345]

В реакциях кислотно-основного взаимодействия происходит обмен протонов, в окислительно-восстановительных — обмен электронов между веществами, участвующими в реакции. [c.158]

По типу взаимодействия катализатора с реагирующими веществами все каталитические реакции делятся на два класса — окислительно-восстановительное гомолитическое) взаимодей ствие и кислотно-основное (гетеролитическое) взаимодействие. Катализаторами для окислительно-восстановительного катализа служат переходные металлы и оксиды металлов переменной валентности. Общий механизм окислительно-восстановительного катализа заключается в обмене электронами между катализатором и реагентами, который облегчает электронные переходы в реагирующих молекулах. Механизм ионного кислотно-основного катализа заключается в обмене протонами или ионами (анионами в катионами) между катализатором и реагирующими молекулами. Типичными катализаторами служат кислоты (доноры Н+) и основания (доноры ОН-). [c.106]

В более широком смысле обмен протонами представляет собой частный случай реакций с переносом ионов. Многие процессы в апротонных растворителях можно объяснить переносом ионов от одного участника реакции к другому. Поэтому полезно расширить понятия кислота и основание и на такие системы. [c.389]

Каждая молекула, содержащая атом водорода, имеет характерную для этого атома линию поглощения в спектре ЯМР- Если в растворе находятся молекулы АН и ВН, не обменивающиеся протонами, то в ЯМР-спектре раствора есть две полосы поглощения, обусловленные поглощением энергии протонами молекул АН и ВН. Обмен протонами между АН и ВН меняет спектр. Если [АН] — [ВН1, то время жизни Ан > вн, Тан = кл d in [AHl/d/. [c.348]

Реакции, в которых происходит обмен протоном между реагирующими веществами. [c.77]

Приведен спектр 1-метилурацила в НаО и ОаО. Заметим, что в ОаО полоса амид II вообще отсутствует. Это иллюстрирует еще один путь примеиения инфракрасной спектроскопии, который оказался особенно полезен при изучении белков. Исчезновение полосы амид II при перенесении белка в ОзО дает возможность проследить за обменом протонов, участвующих в образовании водородных связей, в структурированных областях белков [10]. На рис. 13-4 приведен также инфракрасный спектр 1-метилурацила, содержащего 0 в 4-м положении. Обратите внимание на сдвиг полосы амид II на 7 см" , указывающий, что колебания, связанные с изгибом N—Н-связи, в значительной мере сопряжены с валентными колебаниями связей С = 0 и С = С. [c.13]

При контакте крупнопористого силикагеля с аммиачным растворам сульфата меди происходит ионный обмен протоны, принадлежащие гидроксилам силикагеля, довольно быстро замещаются комплексными катионами [Си(ЫНз)4] + [c.220]

Обмен протонами как бы приостанавливается из-за наличия в растворе сопряженных протолитов, так что концентрация сла- [c.387]

Медленный обмен протоном между АН Ц и ВН (тДу 1) приводит к обменному [c.296]

ЯМР-СПЕКТРЫ. Гидроксильный протон спиртов обычно дает синглет в области от 2 до 4 м. д. (шкала б). Этот сигнал у первичных и вторичных спиртов не расщепляется протонами, связанными с карбинольным атомом углерода, что обусловлено быстрым обменом протонов (эффект, называемый химическим обменом). Протон, оторвавшийся от гидроксильной группы, может заместиться либо протоном с аналогичной ориентацией спина, либо протоном с противоположной ориентацией спина. Такой обмен протона [c.422]

Протонная (протолитическая) теория. Она предложена И. Н. Бренстедом (1923). В основе теории лежит представление об обмене протоном между протонсодержащей частицей, которая является донором протона (кислотой), и частицей, выполняющей функ- [c.212]

Таким образом, выводы из теории Бренстеда о том, что диссоциация катионных кислот определяется только обменом протонов, и другие выводы из теории по отношению к катионным кислотам не оправдываются. Это, несомненно, является результатом того, что обсуждение влияния растворителей на силу катионных кислот основывалось Бренстедом и его последователями на универсальной схеме для кислот ВН+ + М МН" + В, что недопустимо. В этой схеме рассматривается не диссоциация оснований, а только процесс передачи протона от одной, уже образованной из основания катионной кислоты, к растворителю как к основанию, с образованием новой катионной кислоты. [c.298]

Естественно, что этому процессу, представляющему собой обмен протоном между двумя молекулами воды и не приводящему к химическому изменению в системе, соответствует константа равновесия, равная единице. Однако говоря об ионизации иона оксония, надо в правой части уравнения рассматривать Н2О как сопряженное основание и вводить в выражение для константы ионизации в числитель концентрацию воды, а не ее молярную долю. В итоге получим [c.274]

Обмен протона гидроксильной группы на катион Реакция замещения атома водорода ОН-группы на одновалентный катион идет согласно схеме [c.18]

Учитывая, что время жизни пропорционально концентрации, можно вместо т подставить мольные доли, концентрации, отвечающие формам А и В. В общем случае, если происходит быстрый обмен протона между несколькими положениями, то усредненный химический сдвиг определяется уравнением [c.120]

Такой обмен протонами идет в растворах кислот и щелочей все время. Было вычислено, что средняя продолжительность существования индивидуального иона Н3О составляет величину порядка лишь IQ- сек. [c.210]

В отсутствие электрического тока обмен протонами беспорядочно протекает по всем возможным направлениям. Напротив, при включении тока этот обмен становится более или менее упорядоченным протоны перемещаются с частицы на частицу пре имущественно в направлении от анода к катоду. С точки зрения внешнего эффекта это [c.210]

Химическая реакция может рассматриваться как мгновенная всякий раз, когда ее скорость очень велика по сравнению со скоростью диффузионных процессов например, ионная реакция, которая заключается только в обмене протона. Такие режимы могут встречаться при абсорбции кислоты сильной щелочью, например, при абсорбции НгВ растворами NaOH или при абсорбции основания сильной кислотой — при абсорбции ЫНз растворами Н2804. В разделе 5.5 будут обсуждены математические условия, при выполнении которых применима теория мгновенной реакции к любому конкретному случаю. [c.58]

Обменное расщепление. Отсутствие в спектре ЯМР спин-спинового взаимодействия с ядром, вовлеченный в химический обмен. При химическом обмене протон с определенной ориентацией спинового момента замещается протоном с противоположной ориентацией спинового момента. Если этот процесс происходит достаточно быстро, то его следствием будет упрощение сигнала протона (или протонов), который должен был бы взаимодействовать с таким обменивающимся протоном. Обменное расщепление особенно характерно для первичных и вторичных спиртов, изучаемых в растворителях со следами кислот (например, в хлороформе, содержащем незначительное количество соляной кислоты). [c.427]

ХИМИЧЕСКИЙ ОБМЕН. Протоны, связанные с углеродом, ведут себя иначе, чем протоны, связанные с гетероатомами (например, кислородом). Важнейшие различия между ними заключаются в том, что протоны, связанные с гетероатомами, а) обмениваются между собой и б) подвержены эффектам, возникающим при образовании водородной связи. Остальную часть раздела мы посвятим этим вопросам, обратив особое внимание на обменные процессы. [c.565]

Обмен протонов лнш , части =51—ОН-групп на сильнооснов-ные катионы Ме благодаря передаче электронного влияния по цепи связей 81—О [c.19]

Исходя из предыдущего примера, можно ожидать, что в спектре смеси будет три сигнала, отвечающих протонам СООН-группы, воды и СНз-группы. Фактически в наблюдаемом спектре имеется только два пика. Положение пика СНд-группы не изменилось, но вместо сигнала протонов воды и карбоксильной группы наблюдается один пик в промежутке между ними — пик, отвечающий смеси. Почему для смеси наблюдается меньше линий, чем для суммы компонентов Почему в одних случаях смесь дает уменьшение числа пиков, а в других — нет Причина состоит в том, что в случае уксусной кислоты происходит реакция, которую мы обычно не замечаем, и не пишем ее уравнение. Она заключается в переходе протона воды в состав карбоксильной группы и, наоборот, легко диссоциирующий протон уксусной кислоты переходит в молекулу воды. Происходит так называемый протонный обмен. Протонный обмен является примером простейшей химической реакции. Его можно заметить и предсказать во всех деталях количественно с помощью ПМР-спектроскопии. По электронным и колебательным спектрам, т. е. в ультрафиолетовой и инфракрасной областях, это сделать не удается. Земетим, что спектр ПМР смеси уксусной кислоты и воды не является простой суммой ПМР спектров компонентов. [c.116]

И сводится к переходу протона от одной молекулы воды к другой, Образовавшиеся ионы гидроксония непрерывно обмениваются протонами с окружающими молекулами воды, причем обмен протонами происходит хаотически. Однако при создании разности потенциалов кроме беспорядочного движения возникает и направленное часть протонов начинает двигаться по силовым линиям поля, направляясь к катоду, и, следовательно, переносит электричегтрп [c.432]

Электрон в приведенном выше примере меняет свое спиновое состояние со временем. Если по временной шкале ЯМР изменение происходит слишком быстро, чистым эффектом является усреднение до нуля осциллирующего поля на протоне, которое связано с электроном. В результате снижается эффективность релаксирующей способности электрона по отношению к протону. Очень быстрый межмолекулярный электронный обмен или обмен лиганда должны оказывать то же самое влияние, поскольку за счет этих эффектов у протона оказываются электроны с различными значениями т . Эта картина очень напоминает явление усреднения, рассмотренное ранее в связи с ядерным спин-спи-новым расщеплением. Первый эффект похож на развязку протона в ядерной спин-спиновой системе, а последний похож на обмен протона группы О - Н этанола. [c.164]

Медленный обмен протоном между АН и ВН (тДу > 1) приводит к обменному уширению линий поглощения протонами в молекулах АН и ВН. Если уширение линии на ее полувысоте равно 6v , то к == т -- 2лйу (рис. 30). [c.349]

Наличие обменного процесса может приводить к исчезновению тонкой структуры, обусловленной спин-спиновым взаимодействием, т. е. к исчезновению спин-спинового расщепления полос в спектре. Например, на рис. 54 приведен спектр ПМР чистого сухого этанола и спектр его с небольшой добавкой соляной кислоты. В спектре чистого сухого спирта сигнал протона ОН-группы представляет собой триплет, обусловленный спин-спиновым взаимодействием с протонами СН -группы. Однако при добавлении небольшого кол1 -чества соляной кислоты триплетный сигнал от ОН-группы превращается в одиночный узкий синглет. В то же время пропадает расщепление, обусловленное спин-спиновым взаимодействием этого протона с протонами СНз-группы, сигнал которой превращается в квартет, так как сохраняется расщепление за счет взаимодействия с протонами метильной группы. Добавление кислоты вызывает быстрый обмен протонами между гидроксильными группами соседних молекул. [c.122]

Когда время жизни ядер тл и тв сравнимо со временем поперечной релаксацпп Ггл и Т -в., возможен анализ формы липни, на основе которого можно изучать кинетику с помощью ЯМР Спектроскопии. Так как в большинстве случаев Т >Т2, область ЯМР-спектроскопии ограничена медленными реакциями. Гоффман предложил использовать ДР для исследований реакций протонного обмена. Прн обмене протона между состояниями А и В эффективное время жизни о каждой позиции, например А, определяется постояппой времени жизни Т1л [c.94]

Образование ионных ассоциатов сочетается с протолизом в основном в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью. В таких случаях в качестве отдельных стадий можно выделить протолиз (обмен протонами) и ионизацию (образование ионов). Например, протолиз кислоты НВ, растворенной в амфипротонном растворителе HSolv, протекает по следующей схеме [c.106]

Кислотно-основным называют определение веществ титрованием растворами кислот или оснований. В общем виде под кислотноосновным взаимодействием понимают как обмен протонами (кислоты и основания ло Бренстеду), так и образование донорно-акцепторной связи (кислоты и основания по Льюису). В данной книге реакции, основанные на образовании донорно-акцепторной связи, рассматриваются как реакции комплексообразования. Поэтому под кислотно-основным титрованием здесь имеются в виду лишь титриметрические методы, основанные на реакциях обмена протонами, и в качестве синонима применяется термин протолито-метрия . [c.172]

Электронная теория применима к процессам, протекающим без участия растворителя, а также к тем сольвоси-стемам, в которых не происходит обмен протонов, к реакциям, протекающим при высоких температурах. [c.136]

В алифатических аминах, алкил-NHa и (алкил)аНН, происходит быстрый обмен протона NH,h поэтому спин-спиновое расщепление Н—С—N—Н не наблюдается (за исключением редких случаев). Поэтому для таких соединений характерен острый синглет NH-протона. В некоторых аминах скорость обмена промежуточная, что приводит к уширению сигнала NH, как, например, в спектре N-метил-и-нитроанилина -OaN eHNH Hg. В этих случаях соседний СН-сигнал (в нашем конкретном примере — сигнал группы GH3) не расщеплен. [c.566]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология