Teoria acido-bazică Lewis
Tag-uri
Categorie:
Chimie Anorganică
Partajeaza in Google Classroom
Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Scurtă definiție
G. N. Lewis a definit acizii și bazele într-un sens și mai larg decât teoria protolitică: o bază este o substanță capabilă să furnizeze o pereche de electroni pentru o legătură, iar un acid este o substanță care poate accepta o pereche de electroni.
Definiție Descarcă PDF
Teoria acido-bazică Lewis
Conform teoriei protolitice amoniacul este o bază, deci acceptă un proton de la un acid. Atunci când încercăm să înțelegem ce anume face ca amoniacul, NH3, să fie o bază, observăm că asta se întâmplă deoarece atomul de azot are o pereche de electroni neparticipanți(*) de care protonul se poate atașa. Pe de altă parte, avem ionul de hidrogen, H+, care caută un centru de sarcină negativă care-l face să părăsească un acid, precum acidul clorhidric, HCl, pentru a se atașa de molecula de amoniu. Cu alte cuvinte, prezența unei perechi de electroni neparticipanți în norul electronic al bazei este ceea ce determină transferul protonului:
(*)O pereche de electroni, numită de cele mai multe ori pereche de electroni neparticipanți, sau pereche Lewis, este formată din doi electroni care se găsesc în același orbital molecular, și prezintă spini opuși. Conceptul a fost introdus chiar de Gilbert N. Lewis în 1916.
Într-un sens mai larg decât J. N Brønsted și T. M. Lowry, Gilbert. N. Lewis a definit drept bază o substanță capabilă să furnizeze o pereche de electroni pentru o legătură, iar ca acid, o substanță care poate accepta o pereche de electroni.
Prin urmare, reacția fundamentală între acizi și baze corespunde la formarea unei legături coordinative, bazele având rol de donor, iar acizii, rol de acceptor. De exemplu, după concepția lui Lewis, la formarea ionului de hidroniu, H3O+:
![\small H^++H:\ddot{\underset{\cdot \cdot }{O}}:H\rightarrow \left [ H :\underset{\ddot{H}}{\ddot{O}}:H \right ]^+](https://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Csmall%20H%5E++H%3A%5Cddot%7B%5Cunderset%7B%5Ccdot%20%5Ccdot%20%7D%7BO%7D%7D%3AH%5Crightarrow%20%5Cleft%20%5B%20H%20%3A%5Cunderset%7B%5Cddot%7BH%7D%7D%7B%5Cddot%7BO%7D%7D%3AH%20%5Cright%20%5D%5E+)
Teoria acido-bazică Lewis oferă unul dintre cele mai importante instrumente create vreodată pentru sistematizarea unui număr enorm de reacții chimice. Deoarece comportamentul unei substanțe drept acid sau bază nu are nimic de-a face cu transferul de protoni, multe alte tipuri de reacții pot fi considerate reacții acido bazice. De exemplu, în reacția dintre clorura de bor, BCl3, și amoniac, molecula BCl3, se atașează de perechea de electroni neparticipanți de pe molecula de amoniac pentru a forma o legătură covalentă coordinativă:
Astfel, conform teoriei Lewis, această reacție este o reacție acido-bazică. Produsul unei astfel de reacții este rezultat din adiția a două molecule complete; în consecință, produsul acestei reacții este adesea numit aduct acido-bazic sau complex acido-bazic. Clorura de bor acceptă o pereche de electroni neparticipanți, deci este un acid Lewis. Amoniacul donează o pereche de electroni neparticipanți, deci este o bază Lewis. Conform acestor definiții este posibil să prezicem ce tipuri de specii chimice se vor comporta ca acizi și ca baze Lewis.
Următoarele tipuri de specii chimice sunt acizi Lewis:
Conform teoriei protolitice amoniacul este o bază, deci acceptă un proton de la un acid. Atunci când încercăm să înțelegem ce anume face ca amoniacul, NH3, să fie o bază, observăm că asta se întâmplă deoarece atomul de azot are o pereche de electroni neparticipanți(*) de care protonul se poate atașa. Pe de altă parte, avem ionul de hidrogen, H+, care caută un centru de sarcină negativă care-l face să părăsească un acid, precum acidul clorhidric, HCl, pentru a se atașa de molecula de amoniu. Cu alte cuvinte, prezența unei perechi de electroni neparticipanți în norul electronic al bazei este ceea ce determină transferul protonului:
(*)O pereche de electroni, numită de cele mai multe ori pereche de electroni neparticipanți, sau pereche Lewis, este formată din doi electroni care se găsesc în același orbital molecular, și prezintă spini opuși. Conceptul a fost introdus chiar de Gilbert N. Lewis în 1916.
Într-un sens mai larg decât J. N Brønsted și T. M. Lowry, Gilbert. N. Lewis a definit drept bază o substanță capabilă să furnizeze o pereche de electroni pentru o legătură, iar ca acid, o substanță care poate accepta o pereche de electroni.
Prin urmare, reacția fundamentală între acizi și baze corespunde la formarea unei legături coordinative, bazele având rol de donor, iar acizii, rol de acceptor. De exemplu, după concepția lui Lewis, la formarea ionului de hidroniu, H3O+:
ionul H+ este acidul, iar H2O este baza, după cum la formarea ionului complex hexaaquocrom, [Cr(OH2)6]3+, ionul Cr3+ este acidul, iar H2O este baza:
![\small Cr^3^++6H_2O\rightarrow [Cr(:OH_2)_6]^3^+](https://latex.codecogs.com/gif.latex?%5Csmall%20Cr%5E3%5E++6H_2O%5Crightarrow%20%5BCr%28%3AOH_2%29_6%5D%5E3%5E+)
Teoria acido-bazică Lewis oferă unul dintre cele mai importante instrumente create vreodată pentru sistematizarea unui număr enorm de reacții chimice. Deoarece comportamentul unei substanțe drept acid sau bază nu are nimic de-a face cu transferul de protoni, multe alte tipuri de reacții pot fi considerate reacții acido bazice. De exemplu, în reacția dintre clorura de bor, BCl3, și amoniac, molecula BCl3, se atașează de perechea de electroni neparticipanți de pe molecula de amoniac pentru a forma o legătură covalentă coordinativă:
Astfel, conform teoriei Lewis, această reacție este o reacție acido-bazică. Produsul unei astfel de reacții este rezultat din adiția a două molecule complete; în consecință, produsul acestei reacții este adesea numit aduct acido-bazic sau complex acido-bazic. Clorura de bor acceptă o pereche de electroni neparticipanți, deci este un acid Lewis. Amoniacul donează o pereche de electroni neparticipanți, deci este o bază Lewis. Conform acestor definiții este posibil să prezicem ce tipuri de specii chimice se vor comporta ca acizi și ca baze Lewis.
Următoarele tipuri de specii chimice sunt acizi Lewis:
- atomi, ioni sau molecule care au mai puțin de 8 electroni pe stratul de valență al atomului principal (au un octet incomplet); de exemplu BCl3 - triclorura de bor, AlCl3 - clorura de aluminiu, BF3 - trifluorura de bor;
- majoritatea cationilor (ioni pozitivi), din moment ce pot accepta electroni; de exemplu Cu2+, Fe3+, Fe2+, etc;
- molecule în care atomul central poate accepta perechi de electroni chiar dacă are deja un octet în stratul de valență (octet extins); de exemplu SiBr4 - tetrabromură de siliciu, SiF4 - tetrafluorură de siliciu, SbCl3 - triclorură de antimoniu, PCl5 - pentaclorură de fosfor, SF4 - tetrafluorură de sulf;
- molecule care au legături multiple între doi atomi de electronegativități diferite, de exemplu dioxidul de sulf, SO2, sau dioxidul de carbon, CO2.
- anionii (ionii negativi) care au o pereche de electroni neparticipanți; de exemplu H- - anionul de hidrogen, OH- - ionul hidroxid, F- - ionul fluorură, PO43- - ionul fosfat;
- molecule neutre care au o pereche de electroni neparticipanți; de exemplu NH3 - amoniacul, H2O - apa, PH3 - fosfina, speciile de tipul R3N, ROH, unde R reprezintă un radical acid (vezi Radicali Acizi).
Preambul
Preambul
Referințe
1. James E. House: Inorganic Chemistry, Academic Press, Elsevier, 2008, ISBN 9780123567864
2. Edith Beral, Mihai Zapan: Chimie Anorganică, ediția a 3-a, Editura Tehnică, București, 1963
2. Edith Beral, Mihai Zapan: Chimie Anorganică, ediția a 3-a, Editura Tehnică, București, 1963
Navigare în lectii
Cumpara abonament
Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.
