WikiDer > Протонирование
В химии, протонирование (или же гидронация) является добавлением протон (или же гидрон, или катион водорода), (H+) для атом, молекула, или же ион, формируя конъюгированная кислота.[1] (Дополнительный процесс, когда протон удаляется из кислоты Бренстеда – Лоури, является депротонирование.) Некоторые примеры включают
- протонирование воды от серная кислота:
- ЧАС2ТАК4 + H2O ⇌ H3О+ + HSO−
4
- ЧАС2ТАК4 + H2O ⇌ H3О+ + HSO−
- протонирование изобутен в формировании карбокатион:
- (CH3)2C = CH2 + HBF4 ⇌ (CH3)3C+ + BF−
4
- (CH3)2C = CH2 + HBF4 ⇌ (CH3)3C+ + BF−
- протонирование аммиак в формировании хлорид аммония из аммиака и хлористый водород:
Протонирование - это фундаментальная химическая реакция, которая является этапом многих стехиометрический и каталитические процессы. Некоторые ионы и молекулы могут подвергаться более чем одному протонированию и помечены как многоосновные, что верно для многих биологических макромолекулы. Протонирование и депротонирование (удаление протона) происходят в большинстве кислотно-основные реакции; они составляют основу большинства теорий кислотно-основных реакций. А Кислота Бренстеда – Лоури определяется как химическая субстанция который протонирует другое вещество. После протонирования субстрата масса и заряд частиц увеличиваются на одну единицу, что делает это важным этапом в определенных аналитических процедурах, таких как электрораспыление. масс-спектрометрии. Протонирование или депротонирование молекулы или иона может изменить многие другие химические свойства, например, не только заряд и массу. растворимость, гидрофильность, потенциал сокращения, и оптические свойства может меняться.
Скорости протонирования и депротонирования
Протонирование часто происходит быстро, отчасти из-за высокой подвижности протонов во многих растворителях. В ставка протонирования связано с кислотность протонирующих частиц: протонирование слабые кислоты медленнее, чем протонирование того же основания на сильные кислоты. Скорости протонирования и депротонирование может быть особенно медленным, когда протонирование вызывает значительные структурные изменения.[2]
Обратимость и катализ
Протонирование обычно обратимо, и структура и связывание конъюгированного основания обычно не изменяются при протонировании. Однако в некоторых случаях протонирование вызывает изомеризация, Например СНГ-алкены можно преобразовать в транс-алкены с использованием каталитического количества протонирующего агента. Многие ферменты, такие как сериновые гидролазы, действуют по механизмам, включающим обратимое протонирование субстратов.
Смотрите также
- Константа диссоциации кислоты
- Депротонирование (или дегидронация)
- Молекулярная автоионизация
Рекомендации
- ^ Зумдал, С. С. (1986). Химия. Лексингтон, Массачусетс: Хит. ISBN 0-669-04529-2.
- ^ Kramarz, K. W .; Нортон, Дж. Р. (1994). «Медленные реакции переноса протона в металлоорганической и биоорганической химии». Прогресс в неорганической химии. 42: 1–65. Дои:10.1002 / 9780470166437.ch1.