A sit Kuvvetleri

1. Asit Ad pK K. Baz Ad a - C H OH Etanol 16.00 C H O Etoksit iyonu 2 5 2 5 - H O Su 15.74 HO Hidroksit 2 - CH CO H Asetik asit 4.76 CH CO Asetat 3 2 3 2 - HF Hidroflorik asit 3.45 F Florür Asit Kuvvetleri HA kuvvetli asit ise HA zayıf asit ise Kuvvetli Asit = büyük Ka = küçük pKa Zayıf Asit = küçük Ka = büyük pKa

3. İndüktif Etki ELEKTRON ÇEKİCİ GRUPLAR ELEKTRON VERİCİ GRUPLAR Cl C CH3 C F, Cl, Br, NO2 R, CH3 elektronegatifatomlar elektron yoğunluğunu karbon atomundan uzaklaştırır. alkil groupları, elektron yoğunluğunu karbon atomuna yönlendirir. Lewis Asitliği : BF3 > BH3 > BMe3

4. Elektronegatiflik arttıkça asitlik artar Metil grubu arttıkça asitlik azalır Cl atomu karboksil grubundan uzaklaştıkça asitlik azalır

5. Elektronegatifik ve Boyut Etkisi Hidro asitlerde bir grup boyunca atom çapı arttıkça asitlik artar. Büyük anyonlar düşük yük yoğunluğuna sahiptir ve H atomunu daha zayıf çekerler. Hidro asitlerde bir peryot boyunca elektronegatiflik arttıkça asitlik artar. Eşlenik bazın elektronegatifliği arttıkça H+ iyonu daha kolay ayrışır.

6. H C C H C C C C Hibritleşme etkisi pKadeğeri sp3 50 s karakteri arttıkça elektronegatiflik artar s karakteri arttıkça asitlik artar. 35 sp2 sp 25 sp2 : 10-45 H++ C C 10-26 sp : H++

7. C H 3 C H C C O O H 3 C H 3 H H O H O H H O - H O C O H H O O H H Sterik etki ve Solvasyon Etkisi 4.75 C H C O O H 3 5.02 C H C H C O O H 4.87 3 2 4.81 C H C H C H C O O H 3 2 2 …. Büyük pKadeğeri Değerler yaklaşık aynı Solvasyon (sıvısarılım), iyonun enerjisini düşürür. sterikengel Kalabalık t -butil grup iyi solvasyon etkisi göstermez. dallanmamış Asitlik gücü azalır.

8. NMe2H + H2ONMe2H2+ + OH- 1 2 • NMe3 + H2ONMe3H+ + OH- 1 0 Bazlık Kuvveti • Elektronegatifgruplar (-I) bazlık kuvvetini azaltır. Me3N > H3N > F3N • Elektron verici gruplar (+I) bazlık kuvvetini artırır. • NMe3 > NHMe2 > NH2Me > NH3(gaz fazı) İndüktif etki artar Sulu ortamda HB artar Sulu ortamda Hidrojen Bağı oluşumu dengeyi sola kaydırır ve bazlık gücü artar Solvasyon Etkisi • NHMe2 > NH2Me > NMe3 > NH3(sulu ortamda)

9. Proton ilgisi arttıkça bazlık artar, asitlik azalır Hidrojen Bileşiklerinin Asitliği AH  A- + H+ΔH = Ayrışma Entalpisi  Proton ilgisi (proton affinity) proton ilgisi, aşağıdaki tepkimenin entalpisidir. BH+(g)  --> B(g)  +  H+(g)

10. Bazlık gücü ve sterik etki • F ön gerginlik • büyük gruplar arasındaki itme asit ve bazların etkileşmesini azaltır B arka gerginlik büyük grupların birbirini etkilemeleri merkez atomun geometrisini değiştirir. Arka gerginlik Ön gerginlik

11. Zayıf Baz Kuvvetli Baz

12. ÖRNEK: Aşağıdaki katılma tepkimelerinin H değerlerindeki sapmayı izah ediniz. Ön gerginlik H katılma oluşum : -71 kJ/mol -74 kJ/mol -42 kJ/mol Et3N Arka gerginlik PA: 956 kJ/mol PA : 907 kJ/ mol BMe3 H = -04 kJ/mol BMe3H = -64 kJ/mol

13. Gözlenen sıralama BF3 < BCl3 < BBr3 BX3 Lewis Asitliği Beklenen sıralama (Elektronegatiflik ve sterik etkiye göre) BF3 > BCl3 > BBr3 B-X -bağı oluşumu:

14. Akua Asitler Sulu çözeltide Katyon Asitleri Fe3+, Cr3+ ve Al3+ gibi metal katyonları sulu çözeltide Lewis asidi gibi davranır.

15. Katyonların çapı küçüldükçe ve yükü büyüdükçe asitlik gücü artar. • Alkali metaller asit değildir. • Toprak alkali metaller zayıf asittir. • 2+ geçiş elementleri zayıf asittir. • 3+ geçiş elementleri kuvvetli asittir. • 4+ ve daha yüksek metaller çok kuvvetli asittir.(MxOy) Z2/r

17. Fe3+ iyonunun hidroliz tepkimeleri Katyonun asitlik gücü arttıkça, hidroksit kompleksi o kadar az çözünür. Katyondaki yük yoğunluğu büyük olduğu için OH- kolayca ayrışamaz.

19. Oksoasitler OpA(OH)q p: Okso grubu (=O) sayısı q: OH grubu sayısı A: Ametal atomu Pauling Kuralları • pKa1 8-5p • q> 1 ise • pKa2 = pKa1 + 5 • pKa3 = pKa2 + 5 H2SO4 için 1. pKa1  8-5x2  -2 2. pKa2 -2 +5  +3

20. Oksijen sayısı arttıkça, asitlik gücü artar. HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO Ametalin elektronegatifliği arttıkça asitlik artar. H2SO4 > H2SeO4 > H2TeO4 ÖRNEK: H2CO3 asitin denel pKa değeri  6.4 dür. 1. Pauli kuralına göre beklenen pKa değeri nedir? 2. Deneysel veri ile uyumlu mudur? Nedenini izah ediniz. 1. pKa1  8 – 5x1  3 2. CO2 + H2O  H2CO3 Uyumlu değildir. Çözünmüş CO2 nin yaklaşık %1 i H2CO3 halinde bulunur.

21. UYGULAMA: Asit gücü ile pKa arasında ilişki kurunuz. SORU: H3PO4 asidinin ardışık pKa değerlerini bulunuz. Denel verilerle mukayese ediniz. Pauli 3 8 13 Denel veriler

22. ÖRNEK : Aşağıda bazı asitlerin denel PKa değerleri verilmiştir. H3PO4 2.1 H3PO3 1.8 H3PO2 2.0 Bu asitlerin açık formülünü tahmin ediniz. pKa  8 – 5 x 1 = 2 pKa 8 – 5 x 2 = -3 Hepsinde 1 okso grubu bulunur. Fosforik asit Fosforöz asit Hipofosforöz asit

23. Susuz Oksitler 1. Asidik Oksitler- Ametal Oksitler • CO2 + H2O  H2CO3 • N2O5 + H2O  2HNO3 • SO3 + H2O  H2SO4 Yağmur suyu asidiktir. 2. Bazik Oksitler-Metal Oksitler • Na2O + H2O  2NaOH • MgO + 2H3O+  Mg2+ + 3H2O (MgO asidik ortamda çözünür) 3. Amfoter oksitler • Al2O3(k) + 3H2O + H3O+(aq) 2[Al(OH2)6]3+(aq) • Al2O3(k) + 3H2O + 2OH-(aq) 2[Al(OH)4]-(aq) BeO, Ga2O3, TiO2, V2O5, SnO2, Sb2O5

24. Amfoter asitler Poliprotik asitler, H2SO4, H3PO4, H2CO3 SORU: MgO niçin asidik ortamda çözünür? MgO(s) ↔ Mg2+ + O2– O2– + H2O  2OH– H+ + OH– ↔ H2O

25. Süperasitler Süperasitler, H2SO4 den daha kuvvetlidir. B = nitroanilin, indikatör olarak kullanılır H0 = Hammet Asitlik Fonksiyonu Kuvvetli asitlerin (HF) protonlanması ile elde edilir. 2 HF + 2 SbF5 H2F+ + Sb2F11- (Floroantimonik asit)