Chimica organica/Proprieta Acido Base: differenze tra le versioni

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''I gruppi alchilici rendono più disponibile la coppia di elettroni dell'azoto, elevando la basicità della molecola''
==Principio degli acidi e delle basi ''hard'' e ''soft''==
Il fenomeno dell'acidità ha avuto diverse interpretazioni dalla teoria di Arrhenius (basato sulla generazione di ioni H<sup>+</sup>/OH<sup>-</sup>) a quella di Brønsted (donazione/accettazione di protoni) a quella di Lewis (scambio di coppie elettroniche). Queste teorie si sono occupate di definire cosa sia un acido e cosa sia una base.
La teoria acido/base hard/soft è stata sviluppata nei primi anni '60 da R.G. Pearson <ref>R.G Pearson et al., ''J.Am.Chem.Soc.'', '''85''', 3533-3543, 1963</ref> per spiegare ''come'' gli acidi e le basi interagiscono tra di loro e la stabilità dei loro complessi. La teoria è stato successivamente applicata con successo all'interpretazione della reattività e selettività delle reazioni.
 
Il principio enuncia che:
 
{{definizione|Acidi hard preferiscono legarsi a basi hard e acidi soft preferiscono legarsi a basi soft}}
 
I composti hard sono caratterizzati da una bassa polarizzabilità, alto valore del rapporto carica/raggio o stato di ossidazione, gusci elettronici completi ed alta elettronegatività. Queste caratteristiche fanno sì che i legami contratti siano principalmente di tipo ionico.
 
I composti soft hanno invece bassa polarizzabilità, bassa elettronegatività, raggio ionico elevato, gisci elettronici incompleti e bassa elettronegatività. Il tipo di legame preferito è di tipo covalente.
 
{|align="center" class="wikitable"
|colspan=4 align="center"|'''Acidi'''||colspan=4 align="center"|'''Basi'''
|-
|colspan=2 align="center"|'''hard'''||colspan=2 align="center"|'''soft'''||colspan=2 align="center"|'''hard'''||colspan=2 align="center"|'''soft'''
|-
|Idronio||H<sup>+</sup>||Mercurio||CH<sub>3</sub>Hg<sup>+</sup>, Hg<sup>2+</sup>, Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>||Idrossile||OH<sup>-</sup>||Idruro||H<sup>-</sup>
|-
|Metalli alcalini||Na<sup>+</sup>,K<sup>+</sup> ||Platino||Pt<sup>2+</sup>||Alcossido||RO<sup>-</sup>||Solfuro||RS<sup>-</sup>
|-
|Titanio||Ti<sup>4+</sup>||Palladio||Pd<sup>2+</sup>||Alogeni||F<sup>-</sup>,Cl<sup>-</sup>||Alogeni||I<sup>-</sup>
|-
|Cromo||Cr<sup>3+</sup>,Cr<sup>6+</sup>||Argento||Ag<sup>+</sup>||Ammoniaca||NH<sub>3</sub>||Fosfine||PR<sub>3</sub>
|-
|Trifluoruro di boro||BF<sub>3</sub> ||Borano||BH<sub>3</sub>||Carbossilato||CH<sub>3</sub>COO<sup>-</sup>||Tiocianato||SCN<sup>-</sup>
|-
|Carbocationi||R<sub>3</sub>C<sup>+</sup>||''p''-cloranile|| C<sub>6</sub>Cl<sub>4</SUB>O<sub>2</sub>||Carbonato||CO<sub>3</sub><sup>2-</sup>||Monossido di carbonio||CO
|-
| Acilonio || RCO<sup>+</sup> || Metalli elementari||M<sup>0</sup>||Idrazina||N<sub>2</sub>H<sub>4</sub>||Benzene||C<sub>6</sub>H<sub>6</sub>
|-
|||||Oro||Au<sup>+</sup>||||||||
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Dalla tabella qui sopra si possono fare alcune generalizzazioni
# Il carbonio è soft, con la "sofficità" decrescente con il cambiare dell'ibridazione: sp<sup>3</sup> > sp<sup>2</sup> > sp, infatti gli alchini formano sali stabili ed isolabili con i metalli alcalini, mentre alcheni ed alcani no;
# l'ossigeno nucleofilico RO<sup>-</sup> invariabilmente hard;
# il grado di "durezza" aumenta al progredire nel periodo (C < N < O < F);
# il grado di "sofficità" aumenta all'interno dello stetto gruppo con il periodo (S > O, P > N, I<sup>-</sup> > Br<sup>-</sup> ~ Cl<sup>-</sup> >> F<sup>-</sup>);
# la transizione hard/soft può avvenire per un medesimo elemento al cambiare del grado di ossidazione o per la presenza di gruppi elettron-attrattori (vedi BH<sub>3</sub> vs. BF<sub>3</sub>).
 
Pearson ha anche introdotto un trattamento quantitativo <ref>R.G. Pearson, ''Inorg. Chem.'' 1989, '''54''' 1423</ref>, definendo la "durezza" η tramite la relazione
 
<math> \eta = \frac {I-A}{2}</math>
 
ove I ed A sono le energie di ionizzazione (cioè l'energia da spendere per estrarre un elettrone) e l'affinità elettronica (ovvero l'energia ottenuta aggiungendo un elettrone), rispettivamente. La "sofficità" σ è l'inverso della "durezza". Lo ione idronio H<sup>+</sup> è l'acido più hard, con η = ∞.
 
Se si dividono le molecole organiche in coppie acido-base interagenti, le interazioni preferite hard-hard e soft-soft ne spiegano abbastanza bene la stabilità. I tioesteri R'CO-SR", per esempio, sono meno stabili degli esteri ordinari R'CO-OR" per via della interazione hard (acilonio)-soft(solfuro), mentre gli esteri ordinari hanno un'interazione hard-hard.
 
===Regole di Kornblum===
le '''regole di Kornblum''' che spiegano la reattività dei nucleofili/elettrofili bidentati sono facilmente interpretate alla luce delle interazioni hard-hard e soft-soft <ref>Ho Tse-Lok, ''Hard and Soft Acids and Bases Principle in Organic Chemistry'',Academic Press, 1977, ISBN 0123500508</ref>
 
Un esempio è la reazione di un β-lattone con due nucleofili: lo ione cianuro, ''soft'', e quello alcossido, ''hard''. Il β-lattone può essere attaccato od al carbonio in β al carbonile, relativamente soft, e quello carbonilico, reso hard dalla ibridazione sp<sup>2</sup> e dai due ossigeni elettron-attrattori.
 
Come previsto, i due reattivi portano a due molecole completamente diverse.
 
 
[[Immagine:Kornblum - Elettrofilo bidentato.svg|center]]
<references />
[[Categoria:Chimica organica|Proprieta Acido Base]]
{{Avanzamento|25%|18 marzo 2008}}
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