14.2: Основи Льюїса

Last updated
Save as PDF

Page ID: 27997

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Що робить молекулу (або атом чи іон) основою Льюїса? Він повинен мати пару електронів, доступних для спільного використання з іншим атомом, щоб сформувати зв'язок. Найбільш легкодоступні електрони - це ті, яких ще немає в зв'язках. Склеювальні електрони мають низьку енергію. Незв'язні електрони вищі за енергією і можуть стабілізуватися, коли вони делокалізовані в новому зв'язку.

Основи Льюїса зазвичай мають незв'язні електрони або одинокі пари.

Аміак, NH ₃, має самотню пару і є базою Льюїса. Він може пожертвувати сполуками, які будуть приймати електрони.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Пожертвування аміаку на акцептор електронів або кислоту Льюїса.

Основи Льюїса можуть бути аніонними або нейтральними. Основна вимога полягає в тому, щоб у них була пара електронів для пожертвування. Приклади основ Льюїса включають галогенідні іони, такі як бромід або хлорид. Праворуч від галогенідів у таблиці Менделєєва розташовані благородні гази, такі як неон. Благородні гази мають самотні пари, але досить стабільні, що зазвичай не реагують. Вони не дуже хороші бази Льюїса. Ліворуч від галогенідів, однак, знаходяться інші приклади в з'єднаннях кисню та азоту. Вода також має одинокі пари і є загальною основою Льюїса, а так же гідроксид-іон, HO ^-.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Деякі приклади основних іонів і молекул Льюїса. Зверніть увагу, що неон, хоча і має незв'язні електронні пари або одинокі пари, зазвичай не виступає в якості основи Льюїса.

Галогеніди, вода, аміак та гідроксид-іон - приклади основ Льюїса.

На один стовпець далі зліва в таблиці Менделєєва з азоту знаходиться вуглець. Вуглець зазвичай не має самотньої пари. Наприклад, метан, CH ₄, має всі свої валентні електрони в сполучних парах. Ці склеювальні пари занадто стабільні, щоб пожертвувати в нормальних умовах. Метан не є базою Льюїса.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Вуглець і бор «гідриди». Жодне з цих сполук не має самотньої пари, і ні є хорошою базою Льюїса.

Ще далі зліва знаходиться бор. Простим сполукою бору є боран, ВН ₃. Боран не має самотніх пар; всі його валентні електрони знаходяться в зв'язках. Бор не є хорошою базою Льюїса.

Вправа\(\PageIndex{1}\)

Яка структурна особливість потрібна для того, щоб бути базою Льюїса?