Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom gedragen boorverbindingen zich als Lewis-zuren?

Boorverbindingen gedragen zich als Lewis-zuren vanwege de volgende redenen:

1. Lege orbitaal: Borium heeft een lege p-orbitaal in zijn valentieschil, die een paar elektronen kan accepteren. Deze lege orbitaal maakt boor een potentiële elektronenpaaracceptor, wat een kenmerk is van een Lewis-zuur.

2. Hoge elektronegativiteit: Borium heeft een relatief hoge elektronegativiteit (2,04 op de schaal van Pauling). Dit betekent dat het een sterke aantrekkingskracht heeft op elektronen, waardoor het de elektronendichtheid uit naburige atomen of moleculen kan halen. Dit elektronenzuigende vermogen draagt ​​bij aan het Lewis-zure karakter van boorverbindingen.

3. Vorming van gecoördineerde obligaties: Boorverbindingen kunnen gecoördineerde covalente bindingen vormen door elektronenparen van Lewis-basen te accepteren. In deze gecoördineerde bindingen fungeert het booratoom als de acceptor van het elektronenpaar, en de Lewis-base doneert het elektronenpaar. Dit vermogen om elektronenparen te accepteren is een bepalend kenmerk van Lewis-zuren.

4. Reactiviteit met Lewis-basen: Boorverbindingen reageren gemakkelijk met Lewis-basen om stabiele complexen te vormen. Deze complexen worden gevormd door de donatie van elektronenparen van de Lewis-basis naar de lege p-orbitaal van boor. De stabiliteit van deze complexen komt voort uit de sterke elektrostatische interacties tussen het positief geladen booratoom en de negatief geladen alleenstaande paren op de Lewis-basis.

5. Polariteit van obligaties: De bindingen tussen boor en meer elektronegatieve elementen, zoals fluor, zuurstof en stikstof, zijn polair. Deze polariteit resulteert in een gedeeltelijke positieve lading op het booratoom, waardoor het gevoeliger wordt voor nucleofiele aanvallen door Lewis-basen.

Over het geheel genomen draagt ​​de combinatie van een lege p-orbitaal, hoge elektronegativiteit, het vermogen om gecoördineerde bindingen te vormen, reactiviteit met Lewis-basen en de polariteit van bindingen bij aan het Lewis-zure gedrag van boorverbindingen.