Teoria àcid-base de Lewis: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Correcció d'un error tipogràfic
Etiquetes: Edita des de mòbil edició a través de l'aplicació mòbil
Millora
Línia 1:
{{Àcids i Bases}}La '''teoria àcid-base de Lewis''' és una teoria enunciada l'any 1923 pel químic estatunidenc [[Gilbert Newton Lewis]] per explicar la naturalesa àcida o bàsica de les substàncies. Segons ella:
{{Àcids i Bases}}
La [[teoria àcid-base de Brønsted-Lowry]] no és suficientment àmplia per comprendre tots els casos de comportament àcid o bàsic de les substàncies, ja que és limitat a les reaccions amb intercanvi de [[protó|protons]]. Hi ha substàncies que no tenen [[hidrogen]] i tenen comportament [[àcid]], per exemple el [[diòxid de carboni]], CO<sub>2</sub>, o el [[triòxid de sofre]], SO<sub>3</sub>, es comporten com [[àcids]], car en presència d'[[òxid]]s bàsics, com ara l'[[òxid de calci]], CaO, o l'[[òxid de sodi]], Na<sub>2</sub>O, en absència de [[dissolvent]] i, per tant, sense transferència de protons, reaccionen per a formar [[sal (química)|sals]], el [[carbonat de sodi]], CaCO<sub>3</sub> o el [[sulfat de sodi]], Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>,per exemple. Les reaccions podem representar-les amb les següents equacions químiques:
<center>CO<sub>2</sub> + CaO {{Equilibri}} CaCO<sub>3</sub>
 
* Un [[àcid]] és tota substància, molecular o iònica, que pot acceptar una parella d'[[Electró|electrons]].
SO<sub>3</sub> + Na<sub>2</sub>O {{Equilibri}} Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub></center>
* Una [[Base química|base]] és tota substància que pot cedir una parella d'electrons.
 
== Problemes de les teories anteriors ==
De la mateixa manera la reacció entre el [[clorur de tionil]], Cl<sub>2</sub>SO, i el [[sulfit de potassi]], K<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>, dissolts en [[diòxid de sofre]] líquid reaccionen segons l'equació:
La [[teoria àcid-base de Brønsted-Lowry]] de 1923 no és suficientment àmplia per comprendre tots els casos de comportament àcid o bàsic de les substàncies, ja que éses limitatlimita a les reaccions amb intercanvi de [[protó|protons]]. HiÉs haben conegut el comportament àcid de substàncies que no tenen [[hidrogen]] i tenen comportament [[àcid]],. per exempleÉs el cas del [[diòxid de carboni]], CO<subchem>2CO2</subchem>, oi el [[triòxid de sofre]], SO<subchem>3SO3</subchem>, es comporten com [[àcids]]que, car en presència d'[[òxid]]s bàsics, com ara l'[[òxid de calci]], <chem>CaO</chem>, oi l'[[òxid de sodi]], Na<subchem>2Na2O</subchem>O, i en absència de [[dissolvent]] i, per tant, sense transferència de protons, reaccionen per a formar [[sal (química)|sals]], en concret el [[carbonat de sodi]], CaCO<subchem>3CaCO3</subchem> o el [[sulfat de sodi]], Na<subchem>2Na2SO4</subchem>SO<sub>4</sub>,per exemple. Les reaccions podem representar-les amb les següents equacions químiques:<center><chem>CO2 \, + \, CaO \, <=> \, CaCO3</chem>
<center> 2 Cl<sup>-</sup> + SO<sup>2+</sup> + SO<sub>3</sub><sup>2-</sup> + 2 K<sup>+</sup> {{Equilibri}} 2 Cl<sup>-</sup> + 2 K<sup>+</sup> + 2 SO<sub>2</sub> </center>
<chem>SO3 \, + \, Na2O \, <=> \, Na2SO4</chem>
</center>
 
De la mateixa manera la reacció entre el [[clorur de tionil]], Cl<subchem>2Cl2SO</subchem>SO, i el [[sulfit de potassi]], K<subchem>2K2SO3</sub>SO<sub>3</subchem>, dissolts en [[diòxid de sofre]] líquid reaccionen segons l'equació:
que tampoc inclou [[protòlisi]], és a la reacció en [[dissolució]] aquosa entre l'[[àcid clorhídric]], HCl, i l'[[hidròxid de sodi]], NaOH, que sí que es pot explicar amb la [[teoria àcid-base de Brønsted-Lowry|teoria de Brønsted-Lowry]]:
<center> Cl<supchem>2 Cl-</sup> \, + H<sub>3</sub>O<sup>\, SO2+</sup> \, + Na<sup>\, SO_3^2- \, +</sup> \, 2 K+ OH\, <sup>-</sup=> {{Equilibri}}\, 2 Cl<sup>-</sup> \, + Na<sup>\, 2 K+</sup> \, + \, 2 H<sub>2SO2</subchem>O </center>
 
que tampoc inclou [[protòlisi]], és semblant a la reacció en [[dissolució]] aquosa entre l'el [[àcidClorur clorhídricd'hidrogen|clorur d'hidrogen]], <chem>HCl</chem>, i l'[[hidròxid de sodi]], <chem>NaOH</chem>, que sí que es pot explicar amb la [[teoria àcid-base de Brønsted-Lowry|teoria de Brønsted-Lowry]]:
Aquestes reaccions impliquen la cessió parcial, mitjançant [[enllaç covalent datiu]], d'una parella d'[[electro]]ns d'un [[àtom]] d'[[oxigen]] a un altre àtom.
<center> <chem>Cl- \, + \, H3O+ \, + \, Na+ \, + \, OH- \, <=> \, Cl- \, + \, Na+ \, + \, 2 H2O</chem> </center>
 
AquestesS'observa que aquestes reaccions impliquen la cessió parcial, mitjançant [[enllaç covalent datiu]], d'una parella d'[[electro]]ns d'un [[àtom]] d'[[oxigen]] a un altre àtom.
 
== La teoria de Lewis ==
[[Fitxer:Gilbert-Newton-Lewis.jpg|miniatura|Gilbert Newton Lewis]]
Aquests fetfets varen dur a [[Gilbert Newton Lewis]] (1875 – 1946) a enunuciarproposar l'any [[1923]]<ref>{{Ref-llibre |cognom=Lewis |nom=G.N. |enllaçautor=Gilbert Newton Lewis |títol=Valence and the Structure of Molecules |llengua=anglès |editorial=The Chemical Catalogue Co. |lloc=Nova York |data=1923 }} </ref> i a desenvolupar l'any [[1938]] una teoria més general d'àcid i bases, en la qual sónes definitsdefineixen els àcids i les bases aixícom:
 
Aquests fet varen dur a [[Gilbert Newton Lewis]] a enunuciar l'any [[1923]]<ref>{{Ref-llibre |cognom=Lewis |nom=G.N. |enllaçautor=Gilbert Newton Lewis |títol=Valence and the Structure of Molecules |llengua=anglès |editorial=The Chemical Catalogue Co. |lloc=Nova York |data=1923 }} </ref> i a desenvolupar l'any [[1938]] una teoria més general d'àcid i bases, en la qual són definits així:
* Un àcid és tota substància, molecular o iònica, que pot acceptar una parella d'electrons.
* Una base és tota substància que pot cedir una parella d'electrons.
 
Segons aquestes definicions els [[àcids]] han de tenir [[àtoms]] que no tenguin complet l'[[Regla de l'octet|octet]] d'electrons, mentre que les bases han de tenir [[electro]]ns no compartits. La unió d'un àcid amb una base es produeix per formació d'un [[enllaç covalent datiu]], és a dir, els dos [[electro]]ns que formen l'enllaç provenen ambdós d'un [[àtom]]. Es pot representar amb l'equació:
<center>[[Fitxer:Lewis acid-base equilibrium.png|200px|Equilibri àcid-base]]</center>
 
La major o menor [[electronegativitat]] d'algun dels àtoms en un compost determina el seu caràcter àcid o bàsic. L'[[afinitat]] pels electrons d'un àtom combinat es coneix com a [[electrofiliaElectròfil|electrofília]] i, inversament, la tendència a cedir electrons es coneix com [[nucleofiliaNucleòfil|nucleòfila]]. Un compost pot imaginar-se format per la combinació d'un radical electròfil amb un radical nucleòfil i les reaccions poden suposar-se produïdes pel desplaçament d'un radical elctròfilelectròfil o nucleòfil dèbil per un altre de més fort. Aquests conceptes permeten l'explicació de moltes reaccions orgàniques.
 
La teoria de Lewis elimina la posició única del protó en la [[teoria àcid-base de Brønsted-Lowry|teoria de Brønsted-Lowry]] però els àcids en aquesta teoria no ho són en la de Lewis, que assigna aquest caràcter al protó. Així en la teoria de Lewis lel clorur d'àcid clorhídrichidrogen, és la combinació de la base Cl<supchem>Cl-</supchem> amb l'àcid H<supchem>H+</supchem> i quan reacciona amb l'aigua, que és una base, es produeix un desplaçament de la base Cl<supchem>Cl-</supchem>, més dèbil, per la base més forta H<subchem>2H2O</subchem>O.<ref>{{Ref-llibre |cognom=Babor |nom=J.A. |cognom2=Ibarz |nom2=J. |títol=Química General Moderna |llengua=castellà |edició=8a |editorial=Marín |lloc=Barcelona |any=1979 |isbn=84-7102-997-9}}</ref>
 
== Referències ==