Tuto otázku jsem položil svému učiteli před několika dny. V reakci, jako je
$$ \ ce {NH3 + H2O – > NH4 + + OH -}, $$
$ \ ce {NH3} $ je Lewisova báze, ale je $ \ ce {H2O} $ a Lewisova kyselina?
Řekl, že to není. Nyní nechápu důvod, proč. Může mi někdo vysvětlit ?
Komentáře
- Myslel bych si, že H2O může působit jako Lewisova kyselina. Vázané vodíky jsou elektronově deficitní a mohou působit jako akceptory osamělých párů .
- Možná si váš učitel myslel, že to nemůže být Lewisova kyselina, protože všechny vodíky mají úplné oktety.
- Takže vázané vodíkové ionty, které se oddělí, se potom spojí s NH3? Znamená to, že je vodíkový ion kyselinou Lewisovou? Jelikož je to ' ten, který přijímá elektronový pár
- Promiň, měl jsem na mysli úplné duety.
- Není to pravda … Vodíkový iont se vůbec nemusí vůbec tvořit. Mezi amoniakem a molekulou vody může být vytvořena vodíková vazba. Pak existuje přechodný stav, kdy vodík má částečnou covalu nt se váže na atom dusíku a atom kyslíku. Nakonec se vazba mezi N a H plně vytvoří a vazba mezi O a H se úplně rozbije.
Odpověď
Pokud souhlasíte s tím, že amoniak je Lewisova báze (donor elektronových párů) a že se jedná o Lewisovu acidobazickou reakci (interakce donor-akceptor), pak je voda podle definice a fakt, že došlo k reakci. Identifikace mechanismu kyselosti nebo kyselého místa je nyní komplikovanější, ale podle definice nelze tvrdit, že je kyselý.
Komentáře
- Zeptal jsem se znovu svého učitele a on řekl, že je to opravdu kyselé. Díky!
Odpověď
Přísně řečeno, Lewisova kyselina je něco, co tvoří vazbu přijetím elektronového páru z jiné molekuly (Lewisova báze). Voda jako taková to nedělá, spíše je to vodíkový ion z vody, která dělá Když amoniak působí ve vodě jako akceptor protonů, Lewisova teorie jej nazývá vytěsňovací reakcí, při které je kyselina $ \ ce {H +} $ zpočátku kombinována s jednou bází ($ \ ce {OH -} $) a končí v kombinaci s jinou základnou ($ \ ce {NH3} $).
Komentáře
- Ano, myslel jsem si to taky, ale problém je stejný logiku lze použít na všechny ostatní kyseliny, jako je HCL, HF atd., a můj učitel tyto lewisové kyseliny nazval. den a řekl, že voda byla v této reakci kyselina lewisová, kromě technických podrobností (nebo alespoň ' pro naši knihu)
- Ani HCl . Bez ohledu na to, jak silné jsou protické kyseliny zdroji skutečné kyseliny, vodíkového iontu, v Lewisově teorii.
- Ano, řekl to také. Je ' divné, že to neřekl hned od začátku
Odpovědět
Po dlouhém výzkumu jsem konečně našel uspokojivou odpověď na vaši otázku. Jensen (1978) poskytuje vynikající přehled Lewisovy acidobazické teorie a str. 4 článku poskytuje odpověď, kterou hledáte $ ^ 1 $ . Z této stránky budu citovat relevantní poznatky:
Mnoho z těchto neutralizací bylo tak rychlých a stávkujících, že Lewis dále navrhl, aby toto kritérium 1 (tj. , rapid kinetics) byl hlavní rys acidobazického chování, což dále naznačuje, že na tomto základě lze provést základní dělení kyselin a zásad …
Lewis klasifikoval ty kyseliny a zásady, které podstoupily acidobazické reakce, které vykazovaly " v podstatě nulovou aktivační energii " jako primární , zatímco ty, které měly měřitelné aktivační energie, byly pojmenovány sekundární . Dále rozdělil tuto sekundární třídu na dva typy (odkaz 1, s. 4):
První z nich zahrnoval druhy, jako je $ \ ce {CO2} $ , u nichž bylo pomalé kinetické chování zjevně způsobeno nutností druhu podstoupit nějakou vnitřní aktivaci před primární vlastnosti kyseliny nebo zásady se projevily.
Druhá třída zahrnovala ty druhy, u nichž konečná aktivační energie byla způsobena rozbitím jedné nebo více pomocných vazeb po neutralizaci, což způsobilo počáteční $ \ ce {AB} $ složit k oddělení od několika menších fragmentů. Proto Bronstedovy kyseliny jako $ \ ce {HCl} $ a $ \ ce {HNO3} $ byly stále Kyseliny, i když nyní sekundární odrůdy, a jejich neutralizace by mohly být považovány za původně vedoucí k nestabilnímu vodíkem přemostěnému aduktu, který pak prošel dalším rozkladem.
Pro objasnění je Lewisova acidobazická reakce definovaná Lewisem takto:
$ \ ce {A +: B – > AB} $
Zpět na vaši otázku … V podstatě $ \ ce {H2O} $ lze považovat za druhou třídu sekundárních kyselin, kterou navrhl Lewis. Během reakce s Lewisovou bází $ \ ce {: B} $ existuje v podstatě nějaký komplex, který vypadá jako tento $ \ ce {[B – H – OH]} $ . Tečkované čáry označují částečné kovalentní vazby. Na tento komplex lze pohlížet jako na " přechodový stav ". Všimněte si však, že to nebylo v původní formulaci Lewise. Obrázek níže ukazuje reakci mezi pyridinem a $ \ ce {HCl} $ z pohledu Lewise. Lewis tento komplex nazval " unstable adduct ".
Konsolidace
Na základě výše uvedeného , můžeme říci, že kyseliny typu $ \ ce {HA} $ (kde $ \ ce {A} $ je elektronegativní atom nebo skupina atomů) jsou sekundární Lewisovy kyseliny, které se účastní acidobazických reakcí se současným rozbitím vazeb pomocných vazeb. Je to proto, že stále existuje myšlenka komplexace za vzniku aduktu.
Reference
- Jensen, WB The Lewis acid-base definitions: a zpráva o stavu. Chem. Rev. , 1978 , 78 (1), 1-22. doi: 10.1021 / cr60311a002
odpověď
Můj příteli, tady to chápu takto: H2O je neutrální médium, nemá rád kyselinu nebo bázi, ale pokud s ní smícháme kyselinu, pak se voda pokusí bránit tím, že se obrátí na Lewisovu bázi. Totéž platí pro přidání báze do H2O, H2o bude bránit tím, že změní kyselinu, aby roztok naturalizoval. Takže ano, voda může být Lewisova kyselina nebo báze.
Doufám, že to dává smysl
Komentáře
- Bylo by lepší, pokud jste ve své odpovědi použili definice Lewisovy kyselosti …