Siminar - Thuyết axit - bazơ Lewis potx

Axít Lewis Là những tiểu phân có dư mật độ điện tích dương ,trong phân tử ion có các AO trống có thể tiếp nhận cặp e chuyển từ bazơ... Cường độ axit-bazơ Lewis  1 Hiệu ứng cảm ứng : S

Nhóm: 22 hóa vô cơ Thành viên: Ngô Tấn Bước V0904049 Phạm Đức Đạt V0904139 Huỳnh Ngọc Thức V0904666 Bùi Văn Hoài V0904216 Phạm Hồng Lực V0904362

Mục lục

axit-bazơ Lewis

I Đôi nét về Gibert Newton Lewis và

thuyết axit-bazơ Lewis

Gibert Newton Lewis sinh ngay

25-10-1875 ở West Newton

Mansacchusetts, là một nhà hóa học

vật lý người Mỹ Từ nhỏ đã nhận

được sự giáo dục của gia đình Năm

ba tuổi ông đã bắt đầu đọc chữ ông

học đại học Nebrasha trong hai năm

và sau đó chuyển sang đại học

Harvard vào năm mười tám tuổi

(1893)

I Đôi nét về Gibert Newton Lewis và

thuyết axit-bazơ Lewis

 Ông nhận bằng cử nhân khoa học

năm hai mốt tuổi (1896) ,sau đó ông

nhận bằng thạc sĩ và tiến sĩ năm 23,

24 tuổi

 Năm 1916 ông đưa ra thuyêt liên

kết cộng hóa trị ,một nghiên cứu có

thể coi là vĩ đại nhất trong cuộc đời

nghiên cứu khoa học của ông ,ngoài

ra ông còn đưa ra thuyết về

axit-bazơ vào năm 1923

II Axit-bazơ Lewis

1 Axít Lewis

Là những tiểu phân có dư mật độ điện tích

dương ,trong phân tử ion có các AO trống có thể tiếp nhận cặp e chuyển từ bazơ.

Ví dụ: Đa số các cation là Axit lewis H+ ,Fe2+ ,Al3+

,Ca2+ ,… trong các ion này có sự tồn tại của các AO trống ,hoặc nguyên tử hay hợp chất vẫn còn các AO trống

Axit lewis Tồn tại AO trống

HF

2 Bazơ Lewis

 là những tiểu phân có khả năng cho đi cặp e.

ví dụ: các anion (Cl- ,OH- ,I- ,CO32- , NO3- … ) các phân tử trung hòa hoặc Ion trong thành phần

có các nguyên tử còn cặp e chưa liên kết như :

NH3, SO3, C2H5OH …

III Cường độ axit-bazơ Lewis

 1) Hiệu ứng cảm ứng :

Sự phân cực lan truyền dọc các liên kết σ được gây ra bởi sự phân phối không đồng đều các cặp e liên kết

σ ,do sự khác nhau về đô âm điện của nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử được gọi là sự phân cực hay hiệu

ứng cảm ứng

VD: tính bazơ tăng dần

C6H5-NH-2 < NH-3 < CH3NH-2 < (CH3)2NH

Pkb: 9.42 4.75 3.38 3.23

Do tác dụng hút e giảm , tác dụng đậy e tăng dần từ gốc C6H5+  (CH3)2-

 2) Hiệu ứng liên hợp cộng hưởng :

Ví d ụ: X ét CH2 = CH-Cl

Vì Cl là nhóm gây hiệu ứng liên hợp dương nên ta có chiều cho điện tử như sau:

(-) (+) (-) (+)

CH2 = CH-Cl CH2 - CH- Cl CH2-CH=Cl

Hiệu ứng này giảm dần từ Cl tới I nên mật độ điện tích dương tăng dần trên gốc CH2 = CH- dẫn đến tính axít tăng dần.

KL: Hiệu ứng liên hợp yếu dần → tính acid tăng dần

Là sự tác dụng tương hỗ giữa các

nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong

hệ liên hợp làm dịch chuyển các điện

tử liên kết π gây ra sự phân cực phân

tử

 3) Hiệu ứng không gian :

Là hiệu ứng gây nên bởi nhóm có kích thước lớn và

có tác dụng cản trở hoặc thúc đẩy phản ứng

Nguyên nhân gây ra hiệu ứng không gian là do kích thước nhóm thế lớn ảnh hưởng nhau Kích thước các nhóm , Ion lớn cồng kềnh cản trở các tác nhân tiếp cận nhau ,khó tạo thành trạng thái chuyển tiếp trong phản ứng

2-metyl- anilin 3-metyl- anilin 4-metyl -anilin

độ mạnh tính base tăng theo dãy:

2- < 3- < 4-metyl anilin Do sự cản trở của nhóm

CH3 đến nhóm NH2 giảm dần

 4) Phản ứng tạo phức :

Do catrion kim loại M n+ còn AO trống (do mất e hóa trị ) nên có khả năng nhận cặp e của các phần tử có tính bazơ Lewis tạo liên kêt cộng hóa trị

M n+ + L ↔ M n+ ←L Ion trung tâm Phối tử Phức chất

Hằng số đặc trưng cho độ bền của phức chất

K càng lớn thì phức tạo thành càng bền

Nếu Mn+ có thể phản ứng nhiều bậc để tạo phức với L→

MLmn+ thì ứng với từng bậc phản ứng ta sẽ có hệ số bền từng bậc

M n+ + mL ↔ MLmn+

Hằng số bền tổng βm = K1K2…Kn

Nếu Mn+ là axit càng mạnh và M là bazơ càng mạnh thì phức càng bền hay βm và K càng lớn.

 5) Kết luận:

Rất khó so sánh cường độ axit-bazơ lewis vì còn phụ thuộc vào liên kết cộng hóa trị giữa các chất Chỉ có thể tính độ mạnh axit-bazơ Lewis cho từng nhóm chất ,không có thước đo chung như trường hợp axit-bazơ Brorstesd-lowy Ta có thể dựa trên các tiêu chí sau:

- Các hiệu ứng cảm ứng, cộng hưởng, không gian …

có tác dụng hút e làm tính axit tăng và tinh bazơ

giảm

- Khi chỉ xét liên kết giữa axit (nguyên tử trung tâm nhận cặp e ) và bazơ (phân tử có cặp e ) thì tính axit tăng tỉ lệ với mật độ điện tích dương trên nguyên tử trung tâm bazơ tăng tỉ lệ với mật độ điện tích âm trên phân tử

 Độ mạnh axit-bazơ Lewis tính theo năng

lượng liên kết ( J/mol ) tạo giữa axit và bazơ Lewis hay theo hằng số bền của phức (trong dung dịch )

Ngoài ra ta có thể xác định sự phân li trong pha khí So sánh độ bền của sản phẩm tạo thành giữa các axit và bazơ.

IV Ứng dụng

 1 Gía trị của thuyết lewis về axit bazo là ở chỗ giải thích được các phản ứng theo quan diểm của bronsted

va lowry , hơn thế nữa còn giải thích được 1 số phản ứng axit bazo mà thuyết của axit bazo bronsted va

lowry không giải thích được

Ví dụ : BF3 + NH3 F3B-NH3

2 phản ứng giữa axit lewis và một bazơ lewis là

sự cho nhận cặp e.

NH3: + H –OH [NH4]+ OH-

NH3: + Ag+ + :NH3 [H3N : Ag : NH3]+

Base Lewis Acid Lewis Base Lewis

3 Thuyết axit bazo của lewis cũng giải thich đựơc quá trình hidrat hóa của ion kim loại

Ví du : Al3+ + 6H2O Al(H2O)63+

Al3+ la chất nhân e từ nguyên tử oxi của nước

là axit và nước là bazo Phản ứng giữa một

oxit axit va nước , theo thuyet lewis cũng là một phản ứng axit bazo trong đó oxit axit là chất nhận 1 cặp e nên là axit, nước là chất cho

1 cặp e nên là bazo.

V Tài liệu tham khảo

1 Từ sách:

Hóa Đại Cương, Nguyễn Đình Soa, trang

410, NXB Đại học QGTPHCM

Hóa Đại Cương, tập 2, Ths nguyễn Vinh Lan,

Trang 25 đến 31, Đại học Nông lâm

TPHCM, 2009.

2 Từ báo điện tử:

hoahoc.org/forum/showthread