Ho posto questa domanda al mio insegnante alcuni giorni fa. In una reazione come
$$ \ ce {NH3 + H2O – > NH4 + + OH -}, $$
$ \ ce {NH3} $ è una base di Lewis, ma $ \ ce {H2O} $ è un acido di Lewis?
Ha detto che non lo è. Ora non vedo il motivo. Qualcuno può spiegare ?
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- Penso che H2O possa agire come un acido di Lewis. Gli idrogeni legati sono carenti di elettroni e possono agire come accettori a coppia solitaria .
- Forse, il tuo insegnante ha pensato che non potesse essere un acido di Lewis perché tutti gli idrogeni avevano ottetti completi.
- Quindi gli ioni idrogeno legati che si separano si legano con lNH3? Questo rende lo ione idrogeno lacido di Lewis? Dato che ‘ è quello che accetta la coppia di elettroni
- Scusa, volevo dire duetti completi.
- Non è vero … Lo ione idrogeno potrebbe anche non formarsi in primo luogo. Un legame idrogeno può essere formato tra lammoniaca e la molecola dacqua. Quindi cè uno stato di transizione, con lidrogeno che ha covale parziale nt si lega con latomo di azoto e latomo di ossigeno. Infine, il legame tra N e H si forma completamente e il legame tra O e H si rompe completamente.
Risposta
Se sei daccordo che lammoniaca è una base di Lewis (donatore di coppia di elettroni) e che questa è una reazione acido-base di Lewis, (interazione donatore-accettore) allora lacqua è un acido di Lewis (accettore di coppia di elettroni), per definizione e per il fatto che cè una reazione. Ora, identificare il meccanismo dellacidità o il sito acido è più complicato, ma non si può “sostenere che sia acido, per definizione.
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- Ho chiesto di nuovo al mio insegnante e lui ha detto che era davvero acido. Grazie!
Risposta
Rigorosamente parlando, un acido di Lewis è qualcosa che forma un legame accettando una coppia di elettroni da unaltra molecola (base di Lewis). Lacqua in quanto tale non lo fa, piuttosto è uno ione idrogeno da lacqua che lo fa Quindi. Quando lammoniaca agisce come un accettore di protoni in acqua, la teoria di Lewis la chiama una reazione di spostamento in cui lacido, $ \ ce {H +} $, è inizialmente combinato con una base ($ \ ce {OH -} $) e termina up combinato con unaltra base ($ \ ce {NH3} $).
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- Sì, lo pensavo anchio, ma il problema è lo stesso la logica può essere applicata a tutti gli altri acidi come HCL, HF ect, e il mio insegnante ha chiamato quegli acidi lewis. Anche se gli ho chiesto laltro giorno e ha detto che lacqua era un acido lewis in quella reazione tutti i dettagli tecnici a parte (o almeno ‘ sarà per il nostro libro)
- Nemmeno HCl . Non importa quanto siano forti, gli acidi protici sono fonti dellacido reale, lo ione idrogeno, nella teoria di Lewis.
- Già, ha detto anche questo. ‘ è semplicemente strano che non labbia detto dallinizio tbh
Risposta
Ho finalmente trovato una risposta soddisfacente alla tua domanda dopo molte ricerche. Jensen (1978) fornisce uneccellente revisione della teoria acido-base di Lewis e p. 4 dellarticolo fornisce la risposta che cerchi $ ^ 1 $ . Citerò da quella pagina gli approfondimenti pertinenti:
Molte di queste neutralizzazioni furono così rapide e sorprendenti che Lewis proseguì proponendo che quel criterio 1 (cioè , cinetica rapida) era la caratteristica saliente del comportamento acido-base, suggerendo inoltre di effettuare una suddivisione fondamentale di acidi e basi su questa base …
Lewis ha classificato gli acidi e le basi che hanno subito reazioni acido-base che hanno mostrato ” energia di attivazione essenzialmente pari a zero ” come primaria , mentre quelli che avevano energie di attivazione misurabili erano chiamati secondari . Ha ulteriormente suddiviso questa classe secondaria in due tipi (rif 1, p. 4):
La prima di queste coinvolte specie, come $ \ ce {CO2} $ , in cui il comportamento cinetico lento era apparentemente dovuto alla necessità che la specie subisse una sorta di attivazione interna prima della sua primaria le proprietà acide o basiche divennero evidenti.
La seconda classe coinvolgeva quelle specie in cui lenergia di attivazione finita era dovuta alla rottura di uno o più legami ausiliari durante la neutralizzazione, causando liniziale $ \ ce {AB} $ complesso da dissociare in diversi frammenti più piccoli. Quindi, gli acidi Bronsted come $ \ ce {HCl} $ e $ \ ce {HNO3} $ erano ancora acidi, anche se ora della varietà secondaria, e le loro neutralizzazioni potrebbero essere pensate come inizialmente risultanti in un addotto instabile a ponte idrogeno che poi ha subito unulteriore decomposizione.
Per chiarire, la reazione acido-base di Lewis definita da Lewis è come tale:
$ \ ce {A +: B – > AB} $
Torna alla tua domanda … In sostanza, $ \ ce {H2O} $ può essere visto come la seconda classe di acidi secondari proposta da Lewis. Durante una reazione con la base di Lewis $ \ ce {: B} $ , cè essenzialmente una sorta di complesso formato, che assomiglia a questo $ \ ce {[B – H – OH]} $ . Le linee tratteggiate indicano legami covalenti parziali. Questo complesso può essere visto come una sorta di ” stato di transizione “. Tuttavia, si noti che questo non era nella formulazione originale di Lewis. Limmagine sotto mostra la reazione tra piridina e $ \ ce {HCl} $ vista dalla prospettiva di Lewis “. Lewis ha chiamato questo complesso un ” unstable adduct “.
Consolidamento
In base a quanto sopra , possiamo dire che gli acidi del tipo $ \ ce {HA} $ (dove $ \ ce {A} $ è un atomo elettronegativo o un gruppo di atomi) sono acidi di Lewis secondari, che partecipano alle reazioni acido-base con la rottura simultanea del legame dei legami ausiliari. Questo perché lidea di complessazione per formare un addotto è ancora presente.
Riferimento
- Jensen, WB Le definizioni acido-base di Lewis: a rapporto sullo stato. Chem. Rev. , 1978 , 78 (1), 1-22. doi: 10.1021 / cr60311a002
Risposta
Amico mio, ecco come lo capisco: H2O è un mezzo neutro, non ama essere acido o base, ma se mescoliamo acido con esso, lacqua proverà a reagire rivolgendosi alla base di Lewis. La stessa cosa vale con laggiunta di base a H2O, H2o reagirà trasformando lacido per naturalizzare la soluzione. Quindi sì, lacqua può essere sia acido che base di Lewis.
Spero che abbia senso
Commenti
- Sarebbe meglio se hai usato le definizioni per lacidità di Lewis nella tua risposta …