Jeg stilte dette spørsmålet til læreren min for noen dager siden. I en reaksjon som
$$ \ ce {NH3 + H2O – > NH4 + + OH -}, $$
$ \ ce {NH3} $ er en Lewis-base, men er $ \ ce {H2O} $ en Lewis-syre?
Han sa at det ikke er det. Nå kan jeg ikke se årsaken til det. Kan noen forklare ?
Kommentarer
- Jeg vil tro at H2O kan fungere som en Lewis-syre. De bundne hydrogenene er elektronmangel og kan fungere som ensomme par-akseptorer .
- Kanskje trodde læreren din at det ikke kunne være en Lewis-syre fordi alle hydrogenene hadde komplette oktetter.
- Så de bundne hydrogenionene som blir separert, binder seg da med NH3? Gjør det hydrogenionet til lewis syre? Siden det ‘ er det som godtar elektronparet
- Beklager, jeg mente komplette duetter.
- Ikke sant … Hydrogenionet kan ikke engang danne seg i utgangspunktet. Det kan dannes en hydrogenbinding mellom ammoniakken og vannmolekylet. Deretter er det en overgangstilstand, med hydrogen som har delvis kovale nt binder seg til nitrogenatomet og oksygenatomet. Til slutt dannes båndet mellom N og H fullt ut, og båndet mellom O og H brytes fullstendig.
Svar
Hvis du er enig i at ammoniakk er en Lewis-base (elektronpar-donor) og at dette er en Lewis-syre-base-reaksjon, (donor-akseptor-interaksjon), er vann en Lewis-syre (elektronpar-akseptor), per definisjon og det faktum at det er en reaksjon. Nå er det mer komplisert å identifisere surhetsmekanismen eller det sure stedet, men du kan ikke argumentere for at det er surt, per definisjon.
Kommentarer
- Jeg spurte læreren min igjen og han sa at det virkelig var surt. Takk!
Svar
Strengt Når det er sagt, er en Lewis-syre noe som danner en binding ved å akseptere et elektronpar som danner et annet molekyl (Lewis-base). Vann som sådan gjør ikke det, snarere er det et hydrogenion fra vannet som gjør det Når ammoniakk fungerer som en protonakseptor i vann, kaller Lewis-teorien det en forskyvningsreaksjon der syren, $ \ ce {H +} $, i utgangspunktet kombineres med en base ($ \ ce {OH -} $) og slutter opp kombinert med en annen base ($ \ ce {NH3} $).
Kommentarer
- Ja jeg trodde det også, men problemet er det samme logikk kan brukes på alle andre syrer som HCL, HF ect, og læreren min kalte de lewis syrene. Selv om jeg spurte ham om den andre dag og han sa at vann var en lewis syre i den reaksjonen, alle tekniske detaljer til side (eller i det minste ‘ vil være for vår bok)
- Ikke engang HCl . Uansett hvor sterke protiske syrer er kilder til den faktiske syren, hydrogenion, i Lewis-teorien.
- Ja, han sa det også. Det ‘ er bare rart at han ikke sa det fra starten tbh
Svar
Jeg har endelig funnet et tilfredsstillende svar på spørsmålet ditt etter mye forskning. Jensen (1978) gir en utmerket gjennomgang av Lewis-syrebaseteorien og s. 4 i artikkelen gir svaret at du søker $ ^ 1 $ . Fra den siden skal jeg sitere de relevante innsiktene:
Så raske og slående var mange av disse nøytraliseringene at Lewis fortsatte med å foreslå at kriteriet 1 (dvs. , rask kinetikk) var det fremtredende trekket ved syrebaseadferd, noe som antydet videre at en grunnleggende underavdeling av syrer og baser lages på dette grunnlaget …
Lewis klassifiserte de syrer og baser som gjennomgikk syre-basereaksjoner som viste » i hovedsak null aktiveringsenergi » som primær , mens de som hadde målbare aktiveringsenergier ble kalt sekundær . Han delte videre denne sekundære klassen inn i to typer (ref 1, s. 4):
Den første av disse involverte arter, for eksempel $ \ ce {CO2} $ , der den langsomme kinetiske oppførselen tilsynelatende skyldtes at arten måtte gjennomgå en slags intern aktivering før den primære syre- eller basegenskapene ble tydelige.
Den andre klassen involverte de artene der den endelige aktiveringsenergien skyldtes brudd på en eller flere hjelpebindinger ved nøytralisering, og forårsaket den første $ \ ce {AB} $ kompleks for å skille seg fra flere mindre fragmenter. Derfor var Bronsted-syrer som $ \ ce {HCl} $ og $ \ ce {HNO3} $ fortsatt syrer, skjønt nå av den sekundære varianten, og deres nøytraliseringer kan tenkes som opprinnelig å resultere i et ustabilt hydrogenbro-addukt som deretter gjennomgikk ytterligere nedbrytning.
For å klargjøre er Lewis-syrebasreaksjonen definert av Lewis som sådan:
$ \ ce {A +: B – > AB} $
Tilbake til spørsmålet ditt … I hovedsak $ \ ce {H2O} $ kan sees på som den andre klassen av sekundære syrer foreslått av Lewis. Under en reaksjon med Lewis-base $ \ ce {: B} $ , er det i hovedsak dannet en slags kompleks som ser ut som denne $ \ ce {[B – H – OH]} $ . De stiplede linjene indikerer delvis kovalente bindinger. Dette komplekset kan sees på som en » overgangstilstand «. Vær imidlertid oppmerksom på at dette ikke var i den originale formuleringen av Lewis. Bildet nedenfor viser reaksjonen mellom pyridin og $ \ ce {HCl} $ sett fra Lewis «perspektiv. Lewis kalte dette komplekset en » ustabil addukt «.
Konsolidering
Basert på ovenstående , kan vi si at syrer av typen $ \ ce {HA} $ (der $ \ ce {A} $ er et elektronegativt atom eller gruppe av atomer) er sekundære Lewis-syrer, som deltar i syre-basereaksjoner med samtidig binding av hjelpebindinger. Dette er fordi ideen om kompleksering for å danne et addukt fortsatt er til stede. >
Referanse
- Jensen, WB Lewis-syrebasedefinisjonene: a statusrapport. Kjemisk rev. , 1978 , 78 (1), 1-22. doi: 10.1021 / cr60311a002
Svar
Min venn, her er hvordan jeg forstår det: H2O er et nøytralt medium, liker ikke å være syre eller base, men hvis vi blander syre med det, vil vannet prøve å slå tilbake ved å vende seg til Lewis-base. Det samme gjelder å legge til base til H2O, H2o vil slå tilbake ved å vri syre for å naturalisere løsningen. Så ja, vann kan være både Lewis-syre eller base.
Jeg håper det gir mening
Kommentarer
- Det ville være bedre hvis du brukte definisjonene for Lewis surhet i svaret ditt …