Органикалық заттардың қышқылдық және негіздік қасиеттері

Бүгінгі күнде заттардың қышқылдылығы және негізділігі деген мәселеде екі түрлі ғылыми тұжырым бар. Оның біріншісі Бернстед-Лоуридің қышқыл және негізге берген анықтамасы, ал екіншісі Льюйстің осы үғымдарға берген ережесі.

Бернстед-Лоури бойынша: қышқылдар дегеніміз езінің молекулалық қүрамынан протонды бөліп шығарып, оны басқа затқа бере алатын заттар, ал негіз-дер — керісіпше, протонды өзіне қосып алатын заттар.

Бернстед-Лоури бойынша органикалық заттардын, қышқылдылығы, оларды судың негіздік қасиеттерімен салыстырып барып анықталады. Басқаша айтқанда Бернстед-Лоури бойынша қышқылдың күші оның протонды беру қабілетіне, ал негіздің күші — оныц протонды ұстап тұруға ұмтылуына байланысты болады. Мына төмендегідей мысалдарды қарастырып өтейік.

Бұл көрсетілген мысалдардан байқайтынымыз, ортофосфор қышқылын суда еріткенде Н3РО4 өзінің құрамынан бір протонын негізге (Н2О) беріп жібереді. Соның нәтижесіндс Н3О+ жаңа қышқылы және Н2РО4 жаңа негізі пайда болады. Сол сияқты фторсутек аммиакпен әрекеттескенде өз құрамындағы протонын негізге беріп жіберуінің салдарынан реакциялық ортада жаңа қышқыл және жаңа негіз түзіледі. Дәл осындай жағдай хлорсутек анилинмен рсакцияға түскенде де байқалады.

Жаңадан түзілген қышқылдар және негіздер, реакцияға түсетін өздері сияқты қышқылдар және негіздермен салыстырғанда әлде қайда әлсіз болады.

Сонымен ортофосфор қышқылы, фторсутек және хлорсутек күшті қышқылдар болып табылады. Себебі олар өз қүрамдарынан протондарын басқа затқа тез беріп жібереді; керісінше Н2РО4«, Ғ~ және С1~ иондары міндетті түрде әлсіз негіздер болуы қажет. Себебі олар өз қүрамдарында протонды ұстап тұруға бейімділігі жоқ. Сондықтан да осы көрсетілген реакциялардың бар-лығында да тепе-теңдік неғұрлым әлсіз қышқыл мен неғұрлым әлсіз негіз түзілетін жаққа қарай ығысқан.

Егер ортофосфор қышқылының судағы ерітіндісін кез келген металдың гидроксидінің ерітіндісімен араластырып жіберетін болсақ, онда қышқыл Н3О+ (гидроксоний ионы) өзінің протонын металл гидроксидіндегі (ОН негізіне) беріп жібереді де, жана Н2О қышқылы және жаңа Н2О негізі пайда болады:

4Ғ-дың судағы ерітіндісін кез келген МеОН пен араластырып жіберетін болсақ, онда да жоғарыда көрсетілгендей реакция жүреді: қышқыл NН4+ (аммоний ионы) өзінен бір протонды ОН~ негізіне беріп жібереді де, реакция нәтижесінде жаңа қышқыл Н20 және жаңа негіз NН3 түзіледі:

Себебі, барлық жағдайларда да қышқыл мен негіз әрекеттесіп, нейтралдану реакциясы жүріп тұр Сонымен қатар, барлық жоғарыда көрсетілген реакцияларда, күшті негіз ОН(гидроксил-ионы) протонды өзіне тартып қосып алады да, әлсіз қышқылдық қасиет к-рсететін су молекуласын түзіп отырады.

Егер біз мысалымыздағы қышқылдарды күштсріне сәйкес бір қатарға үдемелете өсіріп орналастыратын болсақ, онда реакциялар кезінде жаңадан пайда болатын негіздердің күші кері бағытта өзгереді. Қышқылдардың күштерінің өсуі:

Молекуласындағы оттегі, азот, күкірт, фосфор және т. б. орбитасында электроны мол атомдары бар көптеген органикалық заттар, су сияқты негіздік қасиет көрсете алады, яғни өзіне протонды қосып алады. Мысалы: спирттер, жай эфирлер эпоксидтер, альдегидтер, кетондар, аминдер және т. б.