Tärkein ero - Protonaatio vs Deprotonation

Protonaatio ja deprotonoituminen ovat tärkeitä kemiallisia reaktioita erilaisten kemiallisten yhdisteiden synteesissä. Protonointi on protonin lisääminen kemialliseen lajiin. Deprotonointi on protonin poistaminen kemiallisesta yhdisteestä. Suurin ero protonoitumisen ja deprotonoitumisen välillä on se protonoituminen lisää yhdisteelle +1 -varausta, kun taas deprotonointi poistaa +1 -varauksen kemiallisesta yhdisteestä.

Keskeiset alueet

1. Mikä on protonaatio - Määritelmä, esimerkkejä 2. Mikä on deprotonointi - Määritelmä, selitys 3. Mikä on ero protonoitumisen ja deprotonoitumisen välillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: happo, Brønsted – Lowry -happo, deprotonointi, vety, isotooppi, protoni, protonaatio

Mikä on protonaatio

Protonaatio on protonin lisääminen atomiin, molekyyliin tai ioniin. Protonin lisääminen aiheuttaa kemiallisen lajin konjugoidun hapon muodostumisen. Protonaatio aiheuttaa muutoksen kemiallisen lajin sähkövarauksessa. Tämä johtuu siitä, että protoni on aina +1 varattuna. Protonin symboli on H⁺ (+1 varautunut vetyatomi on protoni).

Vetyatomi löytyy kolmesta isotoopista: protium, deuterium ja tritium. Kaikkien näiden isotooppien ytimessä on yksi protoni ja vaihteleva määrä neutroneja. Kaikilla näillä isotoopeilla on yksi elektroni ympäröivässä elektronikuorissa (kiertoradalla). Kun tämä elektroni poistetaan vetyatomista, ainoa jäljellä oleva varautunut subatominen hiukkanen on protoni. Siksi H⁺ ioni muistuttaa protonia.

Alla on esimerkkejä protonoitumisesta:

1. Ammoniakin protonointi tuottaa ammoniumionia

NH₃ + H⁺ → NH₄⁺

1. Veden protonointi tuottaa hydroniumionia

H₂O + H⁺. H₃O⁺

Kuva 1: Vesimolekyylin protonointi

1. Alkoholien protonoituminen

C₂H₅OH + H⁺ → C₂H₅VAI NIIN₂⁺

Mikä on Deprotonation

Deprotonointi on protonin poistaminen Brønsted-Lowry-haposta happo-emäsreaktion aikana. (Brønsted – Lowry -hapot ovat yhdisteitä, jotka voivat vapauttaa protoneja muodostaen sen konjugaattiemäksen). Tämä vaikuttaa suoraan kemiallisen lajin kokonaisvaraukseen, koska protoni on varautunut +1 ja protonin poistaminen vastaa +1 -varauksen poistamista. Deprotonointi antaa kemiallisen lajin konjugaattiemäksen.

Vesimolekyyli on amfoteerinen yhdiste, joka voi joko lahjoittaa tai hyväksyä protoneja. Siksi se käy läpi sekä protonointi- että deprotonointireaktiot. Vesimolekyylin deprotonointi tuottaa hydroksidianionin (OH^–).

H₂O ↔ H⁺ + OH^–

Orgaanisessa kemiassa deprotonointi on erittäin tärkeää eri synteesireiteillä. Esimerkiksi alkyynien deprotonointi emäksillä, kuten NaNH₂ antaa alkynin natriumsuolaa deprotonation kautta. Tämä johtuu siitä, että alkyylien terminaalivety on erittäin hapan ja helposti poistettavissa. Sitten tähän suolaan voidaan kiinnittää erilainen orgaaninen yhdiste.

Kuva 2: Asetyleenin ja NaNH: n välinen reaktio₂

(C₂H₂ + NaNH₂ → HC₂^–Na⁺ + NH₃)

Ero protonoitumisen ja deprotonoitumisen välillä

Määritelmä

Protonaatio: Protonaatio on protonin lisääminen atomiin, molekyyliin tai ioniin.

Deprotonointi: Deprotonointi on protonin poistaminen Brønsted-Lowry-haposta happo-emäsreaktion aikana.

Protonin siirto

Protonaatio: Protonaatio lisää protonin yhdisteeseen.

Deprotonointi: Deprotonointi poistaa protonin yhdisteestä.

Muutos sähkövarauksessa

Protonaatio: Protonaatio lisää yhdisteen +1 -varauksen.

Deprotonointi: Deprotonointi poistaa +1 -varauksen yhdisteestä.

Johtopäätös

Protonaatio ja deprotonointi ovat kaksi kemiallista perusreaktiota. Suurin ero protonoinnin ja deprotonoitumisen välillä on se, että protonointi lisää yhdisteelle +1 -varauksen, kun taas deprotonointi poistaa +1 -varauksen kemiallisesta yhdisteestä.

Viite:

1. Helmenstine, Anne Marie. "Protonaation määritelmä ja esimerkki." ThoughtCo, 11. helmikuuta 2017, saatavana täältä. 2. "Alkoholiprotonaatio: synteesivälituote lukuisille reaktioille." Quirky Science, 23. tammikuuta 2018, saatavana täältä. 3. "Alkynes: Deprotonation ja SN2." Orgaanisen kemian päällikön RSS, saatavana täältä.

Kuva:

1. “Alkoholiprotonaatio”, olen Igors-Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta