Tìm kiếm khái niệm hóa học

Hãy nhập vào khái niệm bất kỳ để bắt đầu tìm kiếm

Hiệu ứng cảm ứng trong hóa học hữu cơ | Khái niệm hoá học

Sự dịch chuyển mật độ electron dọc theo mạch liên kết xích ma trong phân tử gây ra sự chênh lệch về độ âm điện được gọi là hiệu ứng cảm ứng, kí hiệu bằng chữ I (Inductive Effect) và được chỉ bằng mũi tên thẳng hướng về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn


1. Bản chất và đặc điểm

Hãy xét thí dụ về ảnh hưởng của nguyên tử clo đến lực axit trong dãy sau:

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-0

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-1

Nguyên tử clo làm tăng lực axit của axit butanoic, khi nguyên tử clo càng ở gần nhóm Carboxyl (-COOH) lực axit càng tăng. Nguyên nhân là do sự phân cực liên kết C - Cl không chỉ cố định ở liên kết đó mà lan truyền theo mạch liên kết của phân tử làm xuất hiện các điện tích dương ở các nguyên tử khác cho đến tận nhóm cacboxyl. Tác dụng này làm tăng cường sự phân cực của liên kết OH , làm ổn định nhóm cacboxylat (COO-) do đó làm tăng lực axit:

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-2

Sự dịch chuyển mật độ electron dọc theo mạch liên kết σ trong phân tử gây ra sự chênh lệch về độ âm điện được gọi là hiệu ứng cảm ứng, kí hiệu bằng chữ I (Inductive Effect) và được chỉ bằng mũi tên thẳng hướng về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.

Trong thí dụ trên, khi nguyên tử Cl ở vị trí α so với nhóm -COOH thì làm tăng Ka lên 90 lần, ở vị trí β thì làm tăng Ka lên 6 lần, còn ở vị trí γ chỉ làm tăng Ka lên gần 2 lần. Như vậy, đặc điểm của hiệu ứng cảm ứng là giảm rất nhanh khi số liên kết σ mà nó phải truyền qua tăng lên.

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-3

2. Phân loại

Trong thí dụ trên, nguyên tử Cl gây ra hiệu ứng cảm ứng bằng cách "hút" electron về phía mình, người ta nói rằng nó gây hiệu ứng cảm ứng âm, kí hiệu là -I. Những nguyên tử có độ âm điện lớn hơn C khi đính với C đều là những nhóm hút electron tức là nhóm gây hiệu ứng -I. Độ lớn của hiệu ứng cảm ứng âm tăng theo độ âm điện của nguyên tử hoặc nhóm naguyên tử gây ra hiệu ứng đó:

-I < -Br < -Cl < -F 

-NH2 < -OH < -F

Độ âm điện của nguyên tử ở các trạng thái lai hóa khác nhau tăng theo tỉ lệ electron s trong obitan lai hóa theo trật tự sau:

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-4Vì thế các nhóm không no đều là các nhóm hút electron theo hiệu ứng cảm ứng. Tức là nhóm có hiệu ứng -I và độ lớn của hiệu ứng cảm ứng -I cũng tăng theo độ âm điện của các nhóm đó

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-5

Như vậy, các nhóm ankyl không "hút" electron như clo mà lại "đẩy" electron. Người ta nói rằng, chúng gây ra hiệu ứng cảm ứng dương (kí hiệu +I) và được chỉ bởi mũi tên thẳng, thí dụ CH3, C2H5. Độ mạnh của hiệu ứng +I của các nhóm ankyl tăng theo mức độ phân nhánh của chúng:

hinh-anh-hieu-ung-cam-ung-trong-hoa-hoc-huu-co-272-6

 

Total rating:

Rating: / 5 star

Các khái niệm hoá học liên quan

Hợp chất

Trong hóa học, hợp chất là 1 chất được cấu tạo bởi từ 2 nguyên tố khác loại trở lên, với tỷ lệ thành phần cố định và trật tự nhất định. Thành phần của hợp chất khác với hỗn hợp, ở chỗ không thể tách các nguyên tố hóa học ra khỏi hợp chất bằng phương pháp vật lý. Trái ngược với hợp chất là đơn chất. Nói chung, tỷ lệ cố định này phải tuân theo những định luật vật lý, hơn là theo sự lựa chọn chủ quan của con người. Đó là lý do vì sao những vật liệu như đồng thau, chất siêu dẫn, YBCO, chất bán dẫn, nhôm gali arsen hoặc sô-cô-la được xem là hỗn hợp hoặc hợp kim hơn là hợp chất.

View more

Phức chất

Từ giáo trình hóa học vô cơ chúng ta đã biết rằng khi các nguyên tố hóa học riêng biệt kết hợp với nhau thì tạo thành các hợp chất đơn giản, hay các hợp chất bậc nhất, ví dụ các oxit (CO, MgO..), các muối halogenua (NaCl, KCl, MgBr2...) Những hợp chất đơn giản lại có thể kết hợp với nhau đê tạo thành hợp chất bậc cao, hay hợp chất phân tử, ví dụ K2HgI4, Ag(NH3)2Cl,... Gọi chúng là các hợp chất phân tử để nhấn mạnh rằng ở đây không phải là các nguyên tử hay các gốc, mà là các phân tử kết hợp với nhau. Cấu tạo của chúng không được giải thích thỏa đáng trong khuôn khổ của thuyết hóa trị cổ điển. Có một vấn đề đặt ra là trong số các hợp chất phân tử thì hợp chất nào được gọi là hợp chất phức (phức chất). Phức chất là những hợp chất được cấu tạo từ những phân tử hay ion, chúng có mặt tại các nút mạng tinh thể phức chất và tồn tại trong dung dịch. Nhà hóa học Thụy Sĩ Werner là người tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu các phức chất. Ngày nay, phức chất là một trong những lĩnh vực phát triển mạnh mẽ của hóa học hiện đại và có nhiều ứng dụng quan trọng trong đời sống.

View more

Phản ứng trao đổi

Phản ứng hóa học là một quá trình dẫn đến biến đổi một tập hợp các hóa chất này thành một tập hợp các hóa chất khác. Phản ứng hóa học có rất nhiều loại như phản ứng hóa hợp, phân hủy, oxi hóa - khử, thế, trao đổi...Trong đó, phản ứng trao đổi được hiểu là các chất trao đổi cho nhau thành phần cấu tạo của nó mà không làm thay đổi chỉ số oxi hóa. Từ sự trao đổi này, chúng hình thành nên những chất mới.

View more

Điện sinh học

Trong xã hội hiện đại, điện đã có mối quan hệ gắn bó mật thiết với cuộc sống của chúng ta và không còn là điều gì thần bí nữa. Chớp điện trong những cơn giông bão, điện sinh ra do ma sát.. đều là những hiện tượng mà chúng ta thường gặp trong cuộc sống thường nhật, và đã quen thuộc nhưng bạn biết không? Trong cơ thể chúng ta cũng có những dòng điện kì diệu.

View more

Vật liệu compozit

Vật liệu composite hay còn có tên gọi khác là composite, vật việu compozit, vật liệu tổng hợp. Đây là một loại nguyên vật liệu được tổng hợp từ 2 hay nhiều vật liệu khác nhau tạo thành một loại vật liệu mới. Mang tính chất và những công dụng vượt trội hơn hẳn so với những vật liệu ban đầu.

View more
Xem tất cả khái niệm hoá học

Interesting facts about chemistry you may not know

Interesting facts about hydrogen - the lightest element in the periodic table.

Hydrogen is the first element in the periodic system table. Hydrogen is known to be the lightest of all, the most abundant in the Universe, the essential element for life

View more

Interesting facts about helium

Helium is the first rare gas element in the periodic system table. In the Universe, it ranks second in abundance after elemental hydrogen.

View more

Interesting facts about lithium

Lithium is the alkali metal element, located in the third cell in the periodic table system. Lithium is the lightest of all solid metals and can cut a knife.

View more

Interesting Facts About Beryllium

Beryllium is the lightest alkaline earth metal. Beryllium is found in precious stones such as emeralds and aquamarine. Beryllium and its compounds are both carcinogenic.

View more

Interesting Facts About Carbon

Carbon is the non-metallic element in the sixth cell in the periodic system table. Carbon is one of the most important elements in all life, it is also known as the back.

View more