数日前に先生にこの質問をしました。
$$ \ ce {NH3 + H2O- > NH4 + + OH-}、$$
$$などの反応でce {NH3} $はルイス塩基ですが、$ \ ce {H2O} $はルイス酸ですか？
彼はそうではないと言いました。今は理由がわかりません。誰かが説明できますか？ ？
コメント
- H2Oはルイス酸として機能できると思います。結合した水素は電子不足であり、単独のペアアクセプターとして機能できます。 。
- おそらく、すべての水素が完全なオクテットを持っているため、ルイス酸ではないと先生が考えたのでしょう。
- 分離された結合水素イオンは、NH3と結合しますか？それは水素イオンをルイス酸にしますか？'は電子対を受け入れるものなので
- 申し訳ありませんが、完全なデュエットを意味しました。
- 正しくない…そもそも水素イオンが形成されない可能性がありますアンモニアと水分子の間に水素結合が形成される可能性があります次に遷移状態があり、水素は部分的な共有を持っていますntは窒素原子および酸素原子と結合します。最後に、NとHの間の結合が完全に形成され、OとHの間の結合が完全に切断されます。
回答
アンモニアがルイス塩基（電子対ドナー）であり、これがルイス酸塩基反応（ドナー-アクセプター相互作用）であることに同意する場合、定義上、水はルイス酸（電子対アクセプター）です。反応があります。さて、酸性度または酸性部位のメカニズムを特定することはより複雑ですが、定義上、酸性であると主張することはできません。
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- もう一度先生に聞いたところ、本当に酸性だと言われました。ありがとうございます。
回答
厳密にルイス酸は、別の分子（ルイス塩基）から電子対を受け入れることによって結合を形成するものです。水自体はそれを行いません。むしろ、水からの水素イオンです。 したがって、アンモニアが水中でプロトン受容体として作用する場合、ルイス理論はそれを置換反応と呼び、酸$ \ ce {H +} $が最初に1つの塩基（$ \ ce {OH-} $）と結合して終了します。別のベース（$ \ ce {NH3} $）と組み合わせてアップします。
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- はい、私もそう思いましたが、問題は同じですロジックはHCL、HF ectのような他のすべての酸に適用でき、私の先生はそれらのルイス酸と呼んでいました。その日、彼は、その反応では水はルイス酸であると述べました（または少なくとも'私たちの本のためになります）
- HClでさえありません。ルイス理論では、どんなに強くても、プロチン酸は実際の酸である水素イオンの供給源です。
- そうです。 '最初から言わなかったのは奇妙なことですtbh
回答
多くの調査の結果、あなたの質問に対する満足のいく答えがついに見つかりました。 Jensen（1978）は、ルイス酸塩基理論の優れたレビューを提供しています。記事の4は、あなたが求める答えを提供します $ ^ 1 $ 。そのページから、関連する洞察を引用します。
これらの中和の多くは非常に迅速で印象的だったため、ルイスはその基準1（つまり、急速な速度論）は酸塩基挙動の顕著な特徴であり、これに基づいて酸と塩基の基本的な細分化が行われることをさらに示唆しています…
ルイスは、"本質的にゼロの活性化エネルギー"を示す酸塩基反応を受けた酸と塩基を一次、測定可能な活性化エネルギーを持っていたものは二次と呼ばれていました。彼はさらに、このセカンダリクラスを2つのタイプに分類しました（参照1、p。4）：
これらの最初のタイプ $ \ ce {CO2} $ などの種では、速度論的挙動が遅いのは、種がその主要な前に何らかの内部活性化を受ける必要があるためと思われます。酸または塩基の特性が明らかになりました。
2番目のクラスには、中和時に1つまたは複数の補助結合が切断されて有限の活性化エネルギーが発生し、最初の $ \ ce {AB} $ 複合体で、いくつかの小さなフラグメントに分離します。したがって、 $ \ ce {HCl} $ や
$ \ ce {HNO3} $ のようなブレンステッド酸はまだ残っていました酸は、現在は二次的な種類であり、それらの中和は、最初は不安定な水素架橋付加物をもたらし、その後さらに分解したと考えることができます。
明確にするために、ルイスによって定義されたルイス酸塩基反応は次のとおりです。
$ \ ce {A +：B- > AB} $
質問に戻る…基本的に、 $ \ ce {H2O} $ は、ルイスによって提案された2番目のクラスの二級酸と見なすことができます。ルイスベース
統合
上記に基づく、タイプ $ \ ce {HA} $ （ $ \ ce {A} $ は電気陰性原子または原子のグループです）は二次ルイス酸であり、補助結合の同時結合切断を伴う酸塩基反応に関与します。これは、付加物を形成するための錯化のアイデアがまだ存在するためです。
参照
- Jensen、WBルイス酸塩基の定義：aステータスレポート。 Chem.Rev。、 1978 、 78 （1）、1-22。 doi：10.1021 / cr60311a002
回答
私の友人、これが私がそれを理解する方法です：H2Oは中性の媒体であり、酸や塩基になるのは好きではありませんが、酸を混ぜると、水はルイス塩基に向きを変えて反撃しようとします。同じことがH2Oに塩基を加えることにも当てはまり、H2oは酸を回して溶液を自然化することで反撃します。そうです、水はルイス酸でも塩基でもかまいません。
それが理にかなっていることを願っています
コメント
- 答えにルイス酸性度の定義を使用した方がよい…