Springen naar inhoud

[scheikunde] Mesomerie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Wendy-93

    Wendy-93


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 28 december 2011 - 20:14

Hoi allemaal,

Ik weet dat er over dit onderwerp al meerdere topics zijn, maar ik begrijp het nog niet helemaal.

- Halogenen zijn mesomere donors staat er in mijn cursus, ze geven dus een elektronenpaar af en worden daardoor positief geladen. Maar bijvoorbeeld Cl, ik zou verwachten dat deze eerder negatief geladen zou 'willen' zijn.
- We moesten een toets maken, en een van de vragen was:

Vergelijk p.-Br-benzoŽzuur met de referentie : p.-OH-benzoŽzuur

Ik had: Zwakker zuur, mesomeer donor en inductief donor. Maar het antwoord was: Sterker zuur, mesomeer donor en inductief donor. Waarom is het een inductieve acceptor? De EN van Br is lager dan van O, dus ik dacht dat het dan ook lager zou zijn dan van OH? Maar dit is waarschijnlijk geen goede redenatie..
- Als laatste begreep ik deze vraag niet:

Vergelijk p.-F-benzoŽzuur met de referentie : p.-Br-benzoŽzuur

Het antwoord was sterker zuur, mesomeer donor en inductief acceptor. De eerste en de laatste begrijp ik, maar ik snap de mesomeer donor niet. F en Cl hebben evenveel e- paren, alleen is de EN van F hoger, dus ik zou verwachten dat F zijn e- paren minder snel af zou geven dan Cl, maar dit blijkt niet te kloppen.

Zou iemand hier misschien wat duidelijkheid over kunnen geven? Het zou me heel erg helpen! Alvast bedankt :)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jooken

    Jooken


  • >250 berichten
  • 677 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 december 2011 - 14:58

Voor de afweging van mesomere en inductieve effecten geldt de vuistregel dat doorgaans het mesomere effect sterker is dan het inductieve. Bijvoorbeeld, een OH-groep heeft een +M effect en een -I effect. Het +M effect overheerst. Netto is OH dus een elektrondonor.

Op deze vuistregel geldt ťťn belangrijke uitzondering, de halogenen. Hier overheerst het inductief effect. Bij Fluor is het inductief effect zeer sterk (grootste EN van PS!), Bij Cl en Br is het mesomeer effect kleiner, omdat de vrije elektronparen in 3p resp 4p orbitalen zitten, die niet goed overlappen met de 2p van C.

p-HydroxybenzoŽzuur is een zwakker zuur dan p-Br benzoŽzuur, omdat bij het eerste het grote +M effect overheerst. Het Br atoom heeft een -I effect, dat niet uitsluitend te wijten is aan het verschil in EN met C (dat is op zich niet zo groot) maar vooral omwille van de grote polariseerbaarheid van het grote Br atoom. Dit effect overheerst hier.

Algemeen geldt dat elektronzuigende effecten de pKa doen dalen (dus: sterker zuur)

Dat p-fluorbenzoŽzuur een sterker zuur is dan p-broombenzoŽzuur klopt niet. Volgens een vrij uitgebreide pKa tabel die ik gebruik is de pKa van p-F-C6H4-COOH gelijk aan 4,14, terwijl die voor het analoge Broom derivaat gelijk is aan 4,00.

Het foutieve antwoord dat opgegeven werd volgt waarschijnlijk uit het blind toepassen van de hogergenoemde regels: doordat het -I effet bij F overheerst zou dit een sterker zuur zijn. (Allicht heeft de docent niet de moeite gedaan om de juiste waarden op te zoeken.)

Als vuistregel kan je stellen dat bij het toepassen van vuistregels in chemie moet men altijd voor ogen houden dat er op elke vuistregel uitzonderingen an (zelfs op deze vuistregel!).

De juite verklaring voor dit wat afwijkend gedrag is volgens mij dat het F atoom vrij ver afstaat van de COOH groep, waardoor het inductief effect niet meer zo sterk is Dit wordt nl. doorgegeven via bindingen, en neemtsnel af). Het mesomeer effect daarentegen is relatief sterker doordat F beschikt over 2p orbitalen met vrij elektronparen. Dit effect wordt via de л bindingen doorgegeven, wat veel efficiŽnter gebeurt.

Dit is zeker geen 100 % sluitende uitleg, omdat als we kijken naar een meer volledige rij van para halogeen gesubstitueerde benzoŽzuurderivaten dan zien we toch iets merkwaardig:

F : pKa = 4,14
Cl : pKa = 3,99
Br : pKa = 4,00

Ik vrees dat dergelijke effecten niet eenvoudig uit te leggen zijn met eenvoudige concepten. Chemie blijft altijd een experimentele wetenschap, en uiteindelijk moet je naar de uitkomst van de meting gaan kijken.

#3

Wendy-93

    Wendy-93


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 januari 2012 - 16:43

Heel erg bedankt! Hier kan ik in ieder geval iets verder mee :)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures