第1章绪论基础有机化学量称为键解离能。标准状况下,双原子分子的键解离能就是它的键能;对于多原子分子,某一种键的键能就是分子中该类键的平均键解离能一…平均键能。1.1.4酸碱的概念近代的酸碱理论主要有:酸碱电离理论、酸碱溶剂理论、酸碱质子理论、酸碱电子理论和软硬酸碱概念。1.酸碱电离理论(ionizationtheoryofacidandbase)该理论的要点是:凡在水溶液中能电离并释放出H+的物质叫酸,能电离并放出HO-的物质叫碱。2.酸碱溶剂理论(soventofacidandbase)该理论的要点是:能生成与溶剂相同的正离子者为酸,能生成与溶剂相同的负离子者为碱。3.酸碱质子理论(protontheoryofacidandbase)酸碱质子理论又称为勃朗斯特-劳里(Bronsted-Lowry)质子理论,其要点是:酸是质子的给予体,碱是质子的接受体。如HCIH++ CI- ,NH3+H+NH+酸共轭碱碱共轭酸一个酸释放质子后就变成它的共轭碱(conjugatebase),一个碱与质子结合后就变成它的共轭酸(conjugateacid)。在25℃时,酸的解离常数Ka与其共轭碱的解离常数Kb(或碱的解离常数Kb与其共轭酸的解离常数K)间有如下关系Ka·Kb=10-14,pKa+pKb=14强酸的共轭碱为弱碱,弱酸的共轭碱为强碱;强碱的共轭酸为弱酸,弱碱的共轭酸为强酸。4.酸碱电子理论(electrontheoryofacidandbase)酸碱电子理论又称路易斯(Lewis)酸碱理论,其要点是:酸是电子的接受体,碱是电子的给予体。酸碱反应是酸从碱接受一对电子,形成配价键,得到一个加合物。实际上Lewis酸是亲电试剂,Lewis碱是亲核试剂。作为Lewis酸,可以是接受电子的分子,如BF3,AICl3,SnCl4,ZnCl2,FeCl3等;也可以是金属离子,如Lit,Ag+,Cu2+等;还可以是正离子,如R+,R-t-O,Br+等。作为Lewis碱,可以是具有未共享电子对原子的化合物,如氨、有机胺、醇、醚、醛、酮、硫醇等;也可以是负离子,如X一,HO-,RO-等;还可以是烯烃和芳香化合物等。-3-
基础有机化学习题精解5.软硬酸碱概念(theoryofhardandsoftacidandbase)将体积小、正电荷数高、可极化性低的中心原子称为硬酸;体积大、正电荷数低、可极化性高的中心原子称为软酸。将电负性高、极化性低、难被氧化的配位原子称为硬碱;电负性低、极化性高、易被氧化的配位原子称为软碱。“硬亲硬,软亲软”。例1按碱性增强的顺序排列以下各化合物。(A)CH3CH--CH-(B)CH3CH2CHz(C)CH3C=C解(B)>(A)>(C)解题思路根据路易斯酸碱理论,碱是电子的给予体,上述碳负离子中,越容易给予电子的,其碱性就越强。饱和碳为sp3杂化,双键碳为sp2杂化,三键碳为sp杂化,杂化轨道中含s成分越多,则吸引电子能力越强,碳负离子稳定性越强,越不易给出电子,其碱性就越弱。例2下列物种哪些是路易斯酸?哪些是路易斯碱?Ag+,CHsO-,H3O+,AICl3,BF3,CH3OCH3,NH3,SnCl4解Ag+,H3O+,AICl3,BF3,SnCl4是路易斯酸。CHsO-,CH3OCH3,NH3是路易斯碱。解题思路ILewis酸是电子的接受体,Lewis碱是电子的给予体。1.3习题精解习题1—1写出CrH14,CrH16的链形碳架异构体。解CrH14的链形碳架异构体有27个:CHCH--CHCH2CH2CH2CH3CH2-CHCH2CH2CH2CH2CH3,CH3CH3CH2CH-CHCH2CH2CH3,CH2CCH2CH2CH2CH3CH3CH3CH2--CHCH2CHCH2CH3CH2-CHCHCH2CH2CH3,CH3CH3CH3C-CHCH2CH2CH3CH2--CHCH2CH2CHCH3
上册第1章绪论基酬有机化学CH3CH3CH3CH--CCH2CH2CH3,CH3CH-CHCHCH2CH3CH3CH3CH3CH--CHCH2CHCH3,CH3CHCH-CHCH2CH3CH3CH3CH3CH2-CCHCH2CH3,CH2--CCH2 CHCH3CH3CH2CCHCH2CH3,CH3CH3CH3CH3CH3CH2--CHCCH2CH3 ,CH2CHCHCHCH3,CH2---CHCH2 CCH3CH3CH3CH3CH3CH2CH3CH2CH3CH2—CCH2CH2CH3,CH2--CHCHCH2CH3,CH3C=CCH2CH33CH3CH3CH3CH3CH3CCHCHCH3,CH3CH-CCHCH3,CH3CH-CHCCH3CH3CH3CH3CH3H3CCH3CH3CH-CCH2CH3,CH2-CCHCH3,CH2-CCCH3CH3CH2CH3CH2CH3CrH16的链形碳架异构体有9个:CH3CH3CHCH2CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH3CH3 CCH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH2CH3,CH3CH3CH3CH3CH2CCH2CH3;CH3CHCHCH2CH3CH3CH35
3基础机化学习题精解CH3CH2CH3CH3CH3CH3CHCH2CHCH3,CH3CH2CHCH2CH3,CH3CCHCH3CH3CH32用伞形式表达下列化合物的两个立体异构体。习题1-2HCH3CI CH3(ii)HO-(i)CH3CH2CH3-COOH(ili)Br-OH-BrHCH3CH21CH3CH3解(i)-HH-CCH,CH2CH2CH3BrBrCH3CH3(ii)-COOHHOOC-OHHO-ICH2CH2IC1CI(ili)C(CH3)2OHHO(CH3)2CBrBrHH3写出下列分子或离子的一个或几个可能的Lewis结构式,如习题1-3有孤电子对,请用黑点标明。(ii)CH4(ii) C Ht(i) HNO31CH3"0(vi)H2C-0(v)(iv)HC=C-(vii)CHCOOHH:O:11-C-HH-解(ii)H-C-H(ii)C(i) H-O0HHHo:H1H--C-±-0:(iv) H-C=C:(v)H-C-H(vi)H6
上册基础有化学第1章绪论Ho:(vii)H-:O:H习题1—4根据八隅规则,在下列结构式上用黑点标明所有的孤电子对。(ii) O3(ii)HN3(iv)CH2N2(i)H2SO4:0:K:000:(i) :00-0:H-OSO-H解(i)v:0:H-N-N-N:HNNN(ii)H-N-N-N:H--N=N:C-N-N:H-C-N-N:H-(iv)IHHH习题1一5下列化合物中,哪些是离子化合物?哪些是极性化合物?哪些是非极性化合物?NaCl,Cl2,CH4,CH3Cl,CH3OH,CH3CH3,LiBr解NaCl,LiBr是离子化合物;CH3Cl,CH3OH是极性化合物;Cl2,CH4,CH3CH3是非极性化合物。习题1-6结合表1—1中的数据回答下列问题:(i)甲烷、乙烯、乙炔中的C一H键键长为什么不同?(ii)烷烃、烯烃、炔烃中的碳碳键键长为什么不同?(i)卤甲烷中的碳卤键的键长为什么不同?4表1-1一些共价键的键长(单位:pm)键键长键键键长化合物化合物键长键键长化合物化合物154147氟甲烷C-F142-H109烷烃CC三甲胺 C-NC-甲烷1177107C-C134尿素C-N137氯甲烷C--ClC-H烯烃乙烯120乙腈CN115溴甲烷C-Br194105炔烃C=CC-H乙炔C-0144碘甲烷C-1213苯C108乙腈C-149甲醚-H-C121C150甲醛C0氯乙烷C-Cl169CS164丙烯-C硫脲7