Сопряженные кислоты и основания Бренстеда
Кислота и основание Льюиса
Кислота – частица - акцептор электронной пары (H+, BF3, AlCl3, Ag+, Ni2+)
Основание – частица - донор электронной пары (OH , NH3, CO32 , CN , H2O)
AlCl3 |
+ |
:Cl |
|
[AlCl4] |
H+ |
+ |
:OH2 |
|
H3O+ |
Ag+ |
+ |
:CN |
|
[Ag(CN)2] |
Кислоты |
|
Основания |
|
|
Льюиса |
|
Льюиса |
|
|
значение теории Льюиса для координационной химии:
кислоты Льюиса – типичные комплексообразователи основания Льюиса – лиганды
Кислоты и основания Льюиса
Акцептор |
Донор |
|
пары электронов |
||
пары электронов |
||
|
Кислотно-основное взаимодействие по теории Льюиса
Примеры кислот и оснований Льюиса
•1. Катион (атом) металла – комплексообразователь в процессе образования комплексных соединений – кислота Льюиса, лиганд – основание Льюиса
•2. Молекулы с неполным электронным октетом – кислоты Льюиса
•Кислоты Льюиса - галогениды бора-
•BF3∙O(C2H5)2 – эфират трехфтористого бора -широко
используется в промышленности и в лаборатории в качестве кислотного катализатора (кислота Льюиса)
Кислоты Льюиса – галогениды алюминия
•Галогениды алюминия в газовой фазе – димеры; их растворы используют в качестве катализаторов Фриделя-Крафтса в реакциях алкилирования и ацилирования ароматических углеводородов.
Каталитический цикл реакции алкилирования Фриделя-Крафтса
Shriver and Atkins Inorganic Chemistry, 2010
Примеры кислот и оснований Льюиса
•3. Молекулы или ионы, способные расширить электронную оболочку
«ЖЕСТКИЕ» И «МЯГКИЕ» КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯ
все кислоты и основания Льюиса можно классифицировать
на жёсткие и мягкие
Соединения относят к тому или иному классу экспериментальным путем, измеряя константы образования комплексов с галогенид ионами в качестве лигандов:
Порядок изменения устойчивости комплексов [MLn]:
для жестких кислот
наиболее устойчивым является комплекс с фторид-ионом
I- < Br- < Cl- < F-
Порядок изменения устойчивости комплексов [MLn]:
для мягких кислот
наиболее устойчивым является комплекс с иодид-ионом
I- > Br- > Cl- > F-
Зависимости в изменении констант устойчивости комплексов с галогенид-ионами и подразделение на жесткие, мягкие и промежуточные кислоты Льюиса
Жесткие кислоты (обозначены синим цветом) образуют более устойчивые комплексы с фторид-ионом; мягкие кислоты (обозначены красным
цветом) образуют более устойчивые комплексы с иодид-ионом; промежуточные - обозначены зеленым.
Shriver and Atkins Inorganic Chemistry, 2010