Le hice esta pregunta a mi profesor hace unos días. En una reacción como
$$ \ ce {NH3 + H2O – > NH4 + + OH -}, $$
$ \ ce {NH3} $ es una base de Lewis, pero ¿es $ \ ce {H2O} $ un ácido de Lewis?
Dijo que no lo es. Ahora no veo la razón. ¿Alguien puede explicar ?
Comentarios
- Creo que el H2O puede actuar como un ácido de Lewis. Los hidrógenos ligados son deficientes en electrones y pueden actuar como aceptores de pares solitarios .
- Quizás, su maestro pensó que no podía ser un ácido de Lewis porque todos los hidrógenos tenían octetos completos.
- Entonces, ¿los iones de hidrógeno ligados que se separan y luego se unen con el NH3? ¿Eso hace que el ion hidrógeno sea el ácido de Lewis? Ya que ‘ es el que acepta el par de electrones
- Lo siento, me refiero a dúos completos.
- No es cierto … Es posible que el ion de hidrógeno ni siquiera se forme en primer lugar. Se puede formar un enlace de hidrógeno entre el amoníaco y la molécula de agua. Luego hay un estado de transición, con el hidrógeno teniendo covale parcial nt enlaza con el átomo de nitrógeno y el átomo de oxígeno. Finalmente, el vínculo entre N y H se forma por completo y el vínculo entre O y H se rompe completamente.
Respuesta
Si está de acuerdo en que el amoníaco es una base de Lewis (donante de pares de electrones) y que esta es una reacción ácido-base de Lewis (interacción donante-aceptor) entonces el agua es un ácido de Lewis (aceptor de pares de electrones), por definición y el hecho de que hay una reacción. Ahora, identificar el mecanismo de la acidez o el sitio ácido es más complicado, pero no se puede argumentar que es ácido, por definición.
Comentarios
- Le pregunté a mi profesor de nuevo y me dijo que sí que era ácido. ¡Gracias!
Responder
Estrictamente hablando, un ácido de Lewis es algo que forma un enlace al aceptar un par de electrones de otra molécula (base de Lewis). El agua como tal no hace eso, sino que es un ión de hidrógeno de el agua que Cuando el amoníaco actúa como un aceptor de protones en el agua, la teoría de Lewis lo llama una reacción de desplazamiento donde el ácido, $ \ ce {H +} $, se combina inicialmente con una base ($ \ ce {OH -} $) y termina combinada con otra base ($ \ ce {NH3} $).
Comentarios
- Sí, yo también lo pensé, pero el problema es el mismo La lógica se puede aplicar a todos los otros ácidos como HCL, HF ect, y mi maestro los llamó ácidos de Lewis. Aunque le pregunté a los otros día y dijo que el agua era un ácido de Lewis en esa reacción, dejando de lado todos los detalles técnicos (o al menos ‘ será para nuestro libro)
- Ni siquiera el HCl . No importa cuán fuertes sean los ácidos próticos fuentes del ácido real, el ion hidrógeno, en la teoría de Lewis.
- Sí, él también dijo eso. Es ‘ simplemente extraño que no lo haya dicho desde el principio tbh
Responder
Finalmente encontré una respuesta satisfactoria a su pregunta después de mucha investigación. Jensen (1978) proporciona una excelente revisión de la teoría ácido-base de Lewis y p. 4 del artículo proporciona la respuesta que busca $ ^ 1 $ . Citaré de esa página las ideas relevantes:
Muchas de estas neutralizaciones fueron tan rápidas y sorprendentes que Lewis continuó proponiendo que ese criterio 1 (es decir, , cinética rápida) fue la característica sobresaliente del comportamiento ácido-base, lo que sugiere además que una subdivisión fundamental de ácidos y bases se haga sobre esta base …
Lewis clasificó los ácidos y bases que experimentaron reacciones ácido-base que mostraron » energía de activación esencialmente cero » como primarios , mientras que aquellos que tenían energías de activación medibles se denominaron secundarios . Además, dividió esta clase secundaria en dos tipos (ref. 1, p. 4):
El primero de estos involucrado especies, como $ \ ce {CO2} $ , en las que el comportamiento cinético lento aparentemente se debe a la necesidad de que la especie experimente algún tipo de activación interna antes de su Las propiedades ácidas o básicas se hicieron evidentes.
La segunda clase involucró a aquellas especies en las que la energía de activación finita se debió a la ruptura de uno o más enlaces auxiliares en la neutralización, causando la $ \ ce {AB} $ complejo para disociar en varios fragmentos más pequeños. Por lo tanto, los ácidos de Bronsted como $ \ ce {HCl} $ y $ \ ce {HNO3} $ todavía ácidos, aunque ahora de la variedad secundaria, y sus neutralizaciones podrían pensarse como que inicialmente resultan en un aducto inestable con puentes de hidrógeno que luego se descompone más.
Para aclarar, la reacción ácido-base de Lewis definida por Lewis es como tal:
$ \ ce {A +: B – > AB} $
De vuelta a su pregunta … Básicamente, $ \ ce {H2O} $ puede verse como la segunda clase de ácidos secundarios propuesta por Lewis. Durante una reacción con la base de Lewis $ \ ce {: B} $ , se forma esencialmente algún tipo de complejo, que se parece a este $ \ ce {[B – H – OH]} $ . Las líneas punteadas indican enlaces covalentes parciales. Este complejo puede verse como una especie de » estado de transición «. Sin embargo, tenga en cuenta que esto no estaba en la formulación original de Lewis. La siguiente imagen muestra la reacción entre la piridina y $ \ ce {HCl} $ vista desde la perspectiva de Lewis «. Lewis llamó a este complejo un » aducto inestable «.
Consolidación
Basado en lo anterior , podemos decir que los ácidos del tipo $ \ ce {HA} $ (donde $ \ ce {A} $ es un átomo electronegativo o grupo de átomos) son ácidos de Lewis secundarios, que participan en reacciones ácido-base con rotura simultánea de enlaces auxiliares. Esto se debe a que la idea de complejación para formar un aducto todavía está presente.
Referencia
- Jensen, WB Las definiciones ácido-base de Lewis: a informe de estado. Chem. Rev. , 1978 , 78 (1), 1-22. doi: 10.1021 / cr60311a002
Respuesta
Amigo mío, así es como lo entiendo: H2O es un medio neutro, no le gusta ser ácido o base, pero si mezclamos ácido con él, el agua intentará contraatacar girando hacia la base de Lewis. Lo mismo ocurre con la adición de base a H2O, H2o luchará convirtiendo el ácido para naturalizar la solución. Así que sí, el agua puede ser tanto ácida como básica de Lewis.
Espero que tenga sentido
Comentarios
- Sería mejor si usó las definiciones de acidez de Lewis en su respuesta …