Chimica Organica-DiSTABiF

N.B. Lo svolgimento degli esercizi proposti richiede una conoscenza APPROFONDITA della struttura elettronica e dei legami (vedi capitolo 1 Bruice)

TUTORIAL: USO DELLE FRECCE

FRECCE CURVE:

1. Le frecce rappresentano il movimento simultaneo di due elettroni
2. La coda della freccia è posizionata in corrispondenza degli elettroni nel reagente. Ci sono due fonti di elettroni: (a) un atomo che possiede una coppia solitaria; (b) una coppia di elettroni di legame.
3. Gli ioni spettatori vanno ignorati (ioni metallici)
4. Disegnare gli idrogeni sugli atomi coinvolti nei legami che cambiano
5. Disegnare le coppie solitarie sugli atomi coinvolti nei legami che cambiano

CARICA FORMALE

1. Se la carica di un atomo diventa più positiva, l’atomo ha donato/perduto una coppia di elettroni: la freccia deve da questo atomo o da un legame in cui esso è coinvolto. Questo si verifica in due diverse condizioni:
   1. Quando un anione diventa neutro; la freccia parte dall’atomo: l’atomo dona una coppia solitaria che diventa coppia di legame
   1. Quando un atomo neutro diventa cationico; l’atomo perde una coppia di legame. La freccia deve partire dal legame e non dall’atomo.

2. Se la carica di un atomo diventa più negativa, l’atomo accetta una coppia di elettroni: la freccia deve arrivare su questo atomo. La freccia partirà da un legame e arriverà sull’atomo.

3. Se cambiano i legami ma non la carica formale, è avvenuta una reazione di sostituzione.

Esercizio n. 1

Disegna le frecce per ogni passaggio delle seguenti reazioni:

Esercizio n. 2

Disegna le frecce per ciascuno dei seguenti stadi

TUTORIAL: ACIDI E BASI

ACIDI E BASI:

• Un acido è una specie che può perdere un protone (Bronsted-Lowry) trasformandosi così nella sua base coniugata. Quando il protone si allontana dall’acido, la base coniiugata trattiene la coppia di elettroni che legava il protone: la freccia deve partire dal legame tra l’atomo e il protone e deve arrivare sull’atomo.

• Una base è una specie che può ricevere un protone formando così il suo acido coniugato

• Un acido non può perdere un protone senza la presenza di una base che lo accetta: un acido reagisce sempre con una base

• Spesso le due specie (acido e base) che reagiscono possiedono entrambe degli idrogeni acidi e delle coppie solitarie: questo significa che entrambe le specie possono comportarsi sia da acido che da base. Per capire chi perde il protone e chi lo acquista, bisogna confrontare i valori di pK_a: L’acido che ha il valore di pK_a più basso (acido più forte) è la specie che agisce da acido, perdendo un protone.

• L’equilibrio favorisca la formazione dell’acido più debole da quello più forte

Esercizio n. 3

Identificare gli acidi e le basi (compresi quelli coniugati) nelle seguenti reazioni:

Esercizio n. 4

Individuare la base più forte nelle seguenti coppie. (La base più stabile è quella più debole)

Esercizio n. 5

Ordina ciascuno dei seguenti insiemi di basi in ordine crescente di basicità

Esercizio n. 6

Individuare l’acido più forte nelle seguenti serie di specie chimiche.

Esercizio n. 7

Ordina ciascuno dei seguenti insiemi di acidi in ordine crescente di acidità

Esercizio n. 8

Scriverere le frecce nelle seguenti reazioni acido-base, indicando se l’equilibrio favorisce i reagenti o i prodotti