Jeg stillede dette spørgsmål til min lærer for et par dage siden. I en reaktion som
$$ \ ce {NH3 + H2O – > NH4 + + OH -}, $$
$ \ ce {NH3} $ er en Lewis-base, men er $ \ ce {H2O} $ en Lewis-syre?
Han sagde, at det ikke er det. Nu kan jeg ikke se grunden til det. Kan nogen forklare ?
Kommentarer
- Jeg tror, at H2O kan fungere som en Lewis-syre. De bundne hydrogener er elektronmangel og kan fungere som ensomme paracceptorer .
- Måske troede din lærer, at det ikke kunne være en Lewis-syre, fordi alle hydrogenerne havde komplette oktetter.
- Så de bundne brintioner, der adskilles, binder sig derefter med NH3? Gør det brintionen til lewis-syren? Da det ‘ er den, der accepterer elektronparret
- Undskyld, jeg mente komplette duetter.
- Ikke sandt … Hydrogenionen dannes muligvis ikke engang i første omgang. Der kan dannes en hydrogenbinding mellem ammoniak og vandmolekylet. Derefter er der en overgangstilstand, hvor hydrogenet har delvis kovale nt binder med nitrogenatomet og oxygenatomet. Endelig dannes båndet mellem N og H fuldt ud, og båndet mellem O og H brydes fuldstændigt.
Svar
Hvis du er enig i, at ammoniak er en Lewis-base (elektronpar-donor), og at dette er en Lewis-syre-base-reaktion (donor-acceptor-interaktion), så er vand en Lewis-syre (elektronpar-acceptor), pr. Definition og det faktum, at der er en reaktion. Nu er det mere kompliceret at identificere surhedsmekanismen eller det sure sted, men du kan ikke argumentere for, at det er surt pr. Definition.
Kommentarer
- Jeg spurgte min lærer igen, og han sagde, at det virkelig var surt. Tak!
Svar
Strengt Når det er tale, er en Lewis-syre noget, der danner en binding ved at acceptere et elektronpar fra et andet molekyle (Lewis-base). Vand som sådan gør det ikke, snarere er det en hydrogenion fra det vand, der gør Når ammoniak fungerer som en protonacceptor i vand, kalder Lewis-teorien det for en forskydningsreaktion, hvor syren $ \ ce {H +} $ oprindeligt kombineres med en base ($ \ ce {OH -} $) og slutter op kombineret med en anden base ($ \ ce {NH3} $).
Kommentarer
- Ja det troede jeg også, men problemet er det samme logik kan anvendes på alle de andre syrer som HCL, HF ect, og min lærer kaldte de Lewis-syrer. Selvom jeg spurgte ham om den anden dag og han sagde, at vand var en lewis-syre i den reaktion, alle tekniske detaljer til side (eller i det mindste ‘ vil være for vores bog)
- Ikke engang HCI . Uanset hvor stærke, protiske syrer er kilder til den faktiske syre, hydrogenion, i Lewis-teorien.
- Yup sagde han også det. Det ‘ er bare underligt, at han ikke sagde det fra starten tbh
Svar
Jeg har endelig fundet et tilfredsstillende svar på dit spørgsmål efter meget research. Jensen (1978) giver en fremragende gennemgang af Lewis-syrebaseteorien og s. 4 i artiklen giver det svar, at du søger $ ^ 1 $ . Fra den side vil jeg citere de relevante indsigter:
Så hurtige og slående var mange af disse neutraliseringer, at Lewis fortsatte med at foreslå, at dette kriterium 1 (dvs. , hurtig kinetik) var det fremtrædende træk ved syrebaseadfærd, hvilket yderligere antyder, at der foretages en grundlæggende underinddeling af syrer og baser på dette grundlag …
Lewis klassificerede de syrer og baser, der gennemgik syre-basereaktioner, der viste ” i det væsentlige nul aktiveringsenergi ” som primær , mens de, der havde målbare aktiveringsenergier, blev kaldt sekundære . Han opdelte yderligere denne sekundære klasse i to typer (ref 1, s. 4):
Den første af disse involverede arter, såsom $ \ ce {CO2} $ , hvor den langsomme kinetiske adfærd tilsyneladende skyldtes nødvendigheden af, at arten gennemgik en slags intern aktivering inden dens primære syre- eller basegenskaber blev tydelige.
Den anden klasse involverede de arter, hvor den endelige aktiveringsenergi skyldtes brud på en eller flere hjælpebindinger ved neutralisering, hvilket forårsagede den indledende $ \ ce {AB} $ kompleks for at adskille sig i flere mindre fragmenter. Derfor var Bronsted-syrer som $ \ ce {HCl} $ og $ \ ce {HNO3} $ stadig syrer, skønt de nu er af den sekundære sort, og deres neutraliseringer kunne betragtes som oprindeligt at resultere i et ustabilt hydrogen-brobygget addukt, som derefter gennemgik yderligere nedbrydning.
For at afklare er Lewis-syre-base-reaktionen defineret af Lewis som sådan:
$ \ ce {A +: B – > AB} $
Tilbage til dit spørgsmål … I det væsentlige $ \ ce {H2O} $ kan ses som den anden klasse af sekundære syrer foreslået af Lewis. Under en reaktion med Lewis base $ \ ce {: B} $ er der i det væsentlige dannet en slags kompleks, der ligner denne $ \ ce {[B – H – OH]} $ . De stiplede linjer angiver delvise kovalente bindinger. Dette kompleks kan ses som en slags ” overgangstilstand “. Bemærk dog, at dette ikke var i den oprindelige formulering af Lewis. Billedet nedenfor viser reaktionen mellem pyridin og $ \ ce {HCl} $ set fra Lewis “perspektiv. Lewis kaldte dette kompleks en ” ustabil addukt “.
Konsolidering
Baseret på ovenstående , kan vi sige, at syrer af typen $ \ ce {HA} $ (hvor $ \ ce {A} $ er et elektronegativt atom eller en gruppe af atomer) er sekundære Lewis-syrer, der deltager i syre-base-reaktioner med samtidig binding af hjælpebindinger. Dette skyldes, at ideen om kompleksdannelse til dannelse af et addukt stadig er til stede.
Reference
- Jensen, WB Lewis-syrebasedefinitionerne: a statusrapport. Chem. rev. , 1978 , 78 (1), 1-22. doi: 10.1021 / cr60311a002
Svar
Min ven, her er hvordan jeg forstår det: H2O er et neutralt medium, kan ikke lide at være syre eller base, men hvis vi blander syre med det, vil vandet forsøge at kæmpe tilbage ved at dreje til Lewis-base. Den samme ting gælder for at tilføje base til H2O, H2o vil kæmpe tilbage ved at dreje syre for at naturalisere løsningen. Så ja, vand kan være både Lewis-syre eller base.
Jeg håber, det giver mening
Kommentarer
- Det ville være bedre hvis du brugte definitionerne for Lewis surhed i dit svar …