Luisove kiseline i baze — разлика између измена

Пређи на навигацију Пређи на претрагу
нема резимеа измене
'''Luisova kiselina''' je od strane [[IUPAC]]A definisana kao "[[molekul]]arni entitet (i odgovarajuće hemijske vrste) koji je primaoc [[elektron]]skog para i zbog toga u mogućnosti da reaguje sa Luisovom bazom pri čemu se stvara zajednički adukt, tako što se dijeli elektronski par koji je dala Luisova baza". Ilustrativni primjer je reakcija između trimetilbora i [[amonijak]]a pri čemu se dobije adukt -{Me<sub>3B</sub>NH<sub>3</sub>}-.
 
Luisova kiselina je definisana kao bilo koja vrsta koja prihvata elektronski par. Luisova baza je bilo koja vrsta koja daje elektronski par. Zbog toga je H<sup>+</sup> Luisova kiselina zbog toga što može prihvatiti elektronski par, a -{OH<sup>-</sup>}- i -{NH<sub>3</sub>}- su Luisove baze zato što mogu donirati slobodan elektronski par.
 
==Opisivanje adukata==
U mnogim slučajevima interakcija između [[bor]]a i [[azot]]a se označava sa strelicom Me3B←-NH3 pri čemu njen smjer pokazuje od Luisove baze do Luisove kiseline. Neki izvori označavaju Luisovu bazu sa parom tačaka na Luisovoj bazi kao i na aduktu, kao što je prikazano:
::-{Me<sub>3</sub>B + :NH3 → Me<sub>3</sub>B:NH<sub>3</sub>}-
U opštem slučaju veza između donora i akceptora se posmatra kao korak između [[kovalentna veza|kovalentne]] i [[jonska veza|jonske veze]].
 
Luisova baza je često i Bronsted-Lourijeva baza pošto može donirati elektronski par [[proton]]u, proton je Luisova kiselina pošto može prihvatiti elektronski par. Konjugovana baza Bronsted-Lourijeve kiseline je takođe Luisova baza pošto nakon gubitka protona iz kiseline na mjestu gdje je bila veza A—H ostaje slobodni elektronski par na konjugovanoj bazi. Luisove baze se mogu teško protonizovati ali reaguju sa Luisovim kiselinama. Na primjer [[ugljen monoksid]] je slaba Bronsted-Lourijeva baza ali formira jak adukt sa BF<sub>3</sub>.
 
2,6-di-t-butilpiridin reaguje sa [[hlorovodonična kiselina|HCl]] pri čemu se formira hidrohloridna [[so]] ali ne reaguje sa -{BF<sub>3</sub>}-. Ovaj primjer pokazuje da sterni faktori u kombinaciji sa elektronskim faktorom igra ulogu u određivanju jačine interakcije između glomaznog di-t-butilpiridina i malog protona.
 
Bronsted-Lourijeva kiselina je donor protona, a ne akceptor elektronskog para.
::BF<sub>3</sub> + F<sup>-</sup> → BF<sub>4</sub><sup>−</sup>
U ovom aduktu se sve četiri fluoridine grupe (tj. ligandi) ekvivalentne.
::-{BF<sub>3</sub> + OMe<sub>2</sub> → BF<sub>3</sub>OMe<sub>2</sub>}-
I -{BF<sub>4</sub><sup>-</sup>}- i -{BF<sub>3</sub>OMe<sub>2</sub>}- su adukti Luisove baze od bor-trifluorida.
U mnogim slučajevima adukti krše pravilo okteta kao u slučaju trijodidnog anjona:
:: -{I<sub>2</sub> + I<sup>-</sup> → I<sub>3</sub><sup>−</sup>}-
Različite boje [[rastvor]]a [[jod]]a potiču od različitih mogućnosti [[rastvarač]]a da formira adukt sa Luisovom kiselinom I<sub>2</sub>.
 
U nekim slučajevima je Luisova kiselina u mogućnosti da veže dvije Luisove baze, poznati primjer toga je formiranje heksafluorsilikata:
::-{SiF<sub>4</sub> + 2 F<sup>−</sup> → SiF<sub>6</sub><sup>2−</sup>}-
 
===Kompleksne Luisove kiseline===
Mnoga jedinjenja koja se svrstavaju u Luisove kiseline zahtijevaju aktivacioni korak prije nego što se formira adukt sa Luisovom bazom. Poznati primjer je aluminijum-trihalidi, koji su Luisove kiseline. Aluminijum-trihalidi za razliku od bor-trihalida ne postoje u obliku -{AlX<sub>3</sub>}-, nego kao agregati i [[polimeri]] koji moraju biti razgrađeni od strane Luisove baze. Jednostavniji slučaj je formiranje adukta borana. Ne postoji [[monomer]]ni BH<sub>3</sub> tako da se adukti borana dobijaju razgrađivanjem diborata:
::-{B<sub>2</sub>H<sub>6</sub> + 2 H<sup>−</sup> → 2 BH<sub>4</sub><sup>−</sup>}-
U ovoj reakciji može biti izolovan intermedijer -{B<sub>2</sub>H<sub>7</sub><sup>−</sup>}-.
 
Mnogi metalni kompleksi se ponašaju kao Luisove kiseline ali obično nakon što se disosuju sa slabo vezanom Luisovom bazom, obično [[voda|vodom]].
 
-{[Mg(H2O)<sub>6</sub>]<sub>2</sub>+ + 6 NH<sub>3</sub> → [Mg(NH<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]<sub>2</sub>+ + 6 H<sub>2</sub>O}-
 
===Proton kao Luisova kiselina===
Proton (H<sup>+</sup>) je jedna od najjačih ali takođe i jedna od najkomplikovanijih Luisovih kiselina. Konvencija je da se ignoriše da je proton teško rastvoren (tj. vezan za rastvarača). Sa ovim pojednostavljenjem reakcija kiseline i baze tj. formiranje adukta se može predstaviti kao:
*-{H<sup>+</sup> + NH<sub>3</sub> → NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
*H<sup>+</sup> + OH<sup>-</sup> → H<sub>2</sub>O}-
 
===Primjena Luisovih kiselina===
==Klasifikacija na jake i slabe kiseline i baze==
Luisove baze i kiseline se obično klasifikuju na osnovu njihove jačine ili slabosti. U ovom kontekstu jak označava mali i nepolarizabilan a slabe označavaju veće atome koji se lakše polarizuju.
*tipične jake kiseline: H<sup>+</sup>, katjoni [[alkalni metali|alkalnih metala]], borani, -{Zn<sup>2+</sup>}-
*tipične slabe kiseline: -{Ag<sup>+</sup>, Mo(0), Ni(0), Pt<sup>2+</sup>}*.
*tipične jake baze: amonijak i amini, voda, karboksilati, fluoridi i hloridi.
*tipične slabe baze: organofosfini, tioetri, ugljen-monoksid i jodidi.

Мени за навигацију