Efect inductiv
Efect inductiv-Hahn, Efect de cocos sau Efect EI este un efect de schimbare a sarcinii în chimia organică, care este ambele +I efect („Electron-pushing”) precum și −Efect („retragerea electronilor”) are loc. Este declanșat de grupuri funcționale sau de atomi individuali.
Se observă în chimie atunci când diferențele de electronegativitate între atomi sau grupuri funcționale ale unei molecule polarizează legăturile atomice. Termenul este folosit în chimie pentru a caracteriza legăturile de perechi de electroni. A fost introdus de chimistul american Linus Carl Pauling.
Alte cunoștințe de specialitate recomandate
Gama de cântărire sigură pentru a asigura rezultate exacte
Înțelegeți efectele electricității statice asupra scării dvs.
Performanță mai mare de cântărire în 6 pași simpli
Cuprins
bază
Cauza acestor efecte este o asimetrie în distribuția electronilor într-o legătură de perechi de electroni, mai exact într-o legătură de pereche de electroni. Doi atomi legați de această legătură de perechi de electroni împart doi electroni. Acești electroni nu au un loc fix, dar se pot deplasa liber în cadrul acestei conexiuni. Electronii sunt atrași de atomul care are o electronegativitate mai mare.
Există două tipuri de efecte I: +I efect (citiți: efect inductiv pozitiv) și −Efect (citiți: efect inductiv negativ). Un atom mai electronegativ are un efect −I, astfel încât densitatea electronilor din celălalt atom este redusă. Cu un efect + I, electronii sunt împinși departe de un atom și astfel densitatea electronilor pe celălalt atom crește. Legătura are acum un caracter dipol, care se caracterizează prin δ + pe atomul cu densitatea de sarcină mai mică și δ - pe atomul cu densitatea de sarcină mare.
General
Legăturile atomice pot avea polarități diferite în funcție de electronegativitatea partenerilor de legătură. Dacă unul dintre elemente este mai electronegativ, electronii sunt mai des în vecinătatea sa. Acest lucru schimbă echilibrul sarcinilor, astfel încât elementul mai electronegativ este mai mult sau mai puțin puternic polarizat negativ.
Un exemplu este apa (H2O). Datorită electronegativității mai mari, electronii rămân mai des cu atomul de oxigen. În molecula de apă, aceasta este exprimată prin δ - lângă atomul de O, precum și printr-un δ + lângă fiecare dintre cei doi atomi de H. Adesea δ - cu oxigen este scris puțin mai mare. Acest lucru este comun deoarece sarcina δ - pe atomul de oxigen este de două ori mai mare decât cea a fiecărui atom individual de hidrogen.
Dacă acest lucru apare într-o moleculă, forța inductivă acționează și asupra atomilor care urmează într-un lanț, ceva de genul acesta:
Cl δ− –C δ+++ –C δ++ –C- δ+ -R
δ ++ reprezintă o sarcină parțială pozitivă mai mare decât δ+
Atomul de clor te dizolvă Efect de inducție care afectează următorii trei atomi de carbon. Cu toate acestea, puterea scade cu cât atomul afectat este mai departe de agentul declanșator.
Pericol! A Efect de inducție poate afecta și moleculele adiacente!
Forța și întinderea
Pentru a compara puterea efectului inductiv al atomilor sau grupurilor de atomi, electronegativitatea substituentului este comparată cu electronegativitatea hidrogenului.
Efectul inductiv poate afecta alți atomi sau grupuri de atomi în legături multiple. Cu toate acestea, puterea scade odată cu pătratul distanței (adică din ce în ce mai mult cu distanța).
Se presupune că efectele inductive nu au alt efect decât trei legături adiacente.
exemplu
Cu toate acestea, de regulă, se iau în considerare efectele I pentru conexiuni mai complexe. Acest lucru face posibilă analiza comportamentului conexiunilor.
De exemplu, efectul -I cu acidul tricloracetic are efecte suplimentare. În această legătură, trei atomi de Cl exercită un efect −I asupra atomului de C. Drept urmare, atomul de carbon atrage electronii atomului de carbon vecin, prin care acest atom de carbon atrage electronii din oxigenul vecin și pur și simplu legat. Legătura dintre atomul O și atomul H conectat la acesta este slăbită, iar ionul H + (protonul) poate fi separat foarte ușor. În acest exemplu, efectul -I declanșează o reacție în lanț care are un efect decisiv asupra comportamentului moleculei.
+I efect
Particulele care au un efect de împingere a electronilor au un efect + I. Acest lucru se întâmplă, de exemplu, atunci când particula este încărcată negativ sau are o electronegativitate scăzută. Efectul + I poate fi observat și în formarea orbitalilor hibrizi, de ex. gruparea metil CH3 Donarea de electroni, chiar dacă acest lucru nu poate fi văzut datorită legăturii simple C - C.
−Efect
Atomii care au un efect de retragere a electronilor au efectul −I. Ei atrag electronii. Acest lucru se datorează de obicei electronegativității ridicate. Particulele puternic electronegative atrag electronii în mod deosebit.
Grupuri care acționează inductiv
Iată câteva grupuri care acționează inductiv, gradul de polarizare scăzând de sus în jos:
- t-Grupul butil -C (CH3) 3
- eu-Grupa propil -CH (CH3) 2
- Grupul etil -C2H5
- Grupa metil -CH3
- Anion oxigen –O -
- Radical alchil -R.
- Oxigen din gruparea carbonil C = O
- Grupa hidroxil -OH
- Atom de iod –Eu
- Atom de brom –Br
- Atom de clor -Cl
- Grupul nitro -NO2
- Grupul amino -NH2
- Grup carboxil -COOH
- Atom de fluor –F
Efectele efectului de inducție
Efectele efectului de inducție sunt că alte molecule polare se pot alinia acum la molecula menționată și o pot ataca. În plus, efectul de inducție are o influență asupra poziției substituenților secundari asupra benzenului. În afară de aceasta, efectul inductiv are o influență decisivă asupra acidității unei molecule. De exemplu, dacă o moleculă are un substituent puternic electronegativ (care atrage electronii), se facilitează divizarea unui proton (efect -I). În schimb, un substituent donator de electroni duce la o concentrație acidă scăzută (efect + I).