Номер 1, страница 225 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 42. Галогенопроизводные углеводородов. Глава 3. Углеводороды - номер 1, страница 225.

Условие.

1. Какие вещества называют электрофилами, нуклеофилами?

Решение.

Решение 2.

В органической химии реагенты, участвующие в гетеролитических реакциях (реакциях с разрывом и образованием ковалентных связей, где электронная пара переходит к одному из атомов), классифицируются на электрофилы и нуклеофилы. Эта классификация основана на их способности принимать или отдавать электронную пару при образовании новой химической связи.

Электрофилы

Электрофилы (от греч. "электрон" и "филео" — любить), или электрофильные реагенты, — это частицы (молекулы или ионы), которые в химических реакциях выступают в роли акцептора (приемника) электронной пары. Они являются электрон-дефицитными, то есть испытывают недостаток электронной плотности. Электрофилы атакуют участки молекул с повышенной электронной плотностью (нуклеофильные центры).

Электрофилами могут быть:

1.Положительно заряженные ионы (катионы). Это сильные электрофилы, так как они имеют явный дефицит электронов. Примеры: катион водорода (протон) $H^+$, карбкатионы ($R_3C^+$), катионы галогенов ($Cl^+$, $Br^+$), нитроний-катион $NO_2^+$, ион нитрозония $NO^+$.

2.Нейтральные молекулы с незаполненной электронной оболочкой у центрального атома (кислоты Льюиса). Такие молекулы имеют вакантную орбиталь и могут принять на нее электронную пару для завершения своего электронного октета. Примеры: трифторид бора ($BF_3$), хлорид алюминия ($AlCl_3$), хлорид железа(III) ($FeCl_3$).

3.Нейтральные молекулы с полярной ковалентной связью. В таких молекулах из-за разницы в электроотрицательности атомов на одном из них возникает частичный положительный заряд ($\delta^+$), который и является электрофильным центром. Примеры: галогеналканы ($R-Hal$), карбонильные соединения (альдегиды и кетоны, где атом углерода карбонильной группы несет заряд $\delta^+$), диоксид серы ($SO_2$) и триоксид серы ($SO_3$).

Ответ: Электрофилы — это химические частицы (ионы или молекулы), которые являются акцепторами электронной пары из-за наличия у них положительного заряда, частичного положительного заряда или вакантной атомной орбитали.

Нуклеофилы

Нуклеофилы (от лат. "нуклеус" — ядро и греч. "филео" — любить), или нуклеофильные реагенты, — это частицы (молекулы или ионы), которые в химических реакциях выступают в роли донора (поставщика) электронной пары для образования новой ковалентной связи. Они являются электрон-избыточными, то есть имеют высокую электронную плотность. Нуклеофилы атакуют участки молекул с пониженной электронной плотностью (электрофильные центры).

Нуклеофилами могут быть:

1.Отрицательно заряженные ионы (анионы). Наличие отрицательного заряда делает их сильными нуклеофилами. Примеры: гидроксид-ион ($OH^-$), галогенид-ионы ($F^-$, $Cl^-$, $Br^-$, $I^-$), цианид-ион ($CN^-$), алкоксид-ионы ($RO^-$), гидросульфид-ион ($HS^-$), карбанионы ($R_3C^-$).

2.Нейтральные молекулы, имеющие атом с неподеленной электронной парой. Атом с неподеленной парой (например, кислород, азот, сера) выступает в роли нуклеофильного центра, предоставляя эту пару для образования связи. Примеры: вода ($H_2O$), аммиак ($NH_3$), амины ($RNH_2$, $R_2NH$, $R_3N$), спирты ($ROH$), тиолы ($RSH$), простые эфиры ($R-O-R$).

3.Молекулы, содержащие кратные связи (π-связи). Электроны π-связей являются подвижными и поляризуемыми, поэтому они могут быть предоставлены электрофилу. К таким нуклеофилам относятся алкены, алкины и ароматические соединения (например, бензол и его производные).

Ответ: Нуклеофилы — это химические частицы (ионы или молекулы), которые являются донорами электронной пары благодаря наличию у них отрицательного заряда, неподеленной электронной пары или подвижной π-электронной системы.