Siminar - Thuyết axit - bazơ Lewis potx

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
Mục lục
I.
I.
Đôi nét về Gibert Newton Lewis v
Đôi nét về Gibert Newton Lewis v
à
à
thuyết
thuyết


axit-bazơ Lewis
axit-bazơ Lewis
II.
II.
Axit-bazơ Lewis
Axit-bazơ Lewis
III.
III.
Cường độ a
Cường độ a
xit

xit
-ba
-ba
zơ
zơ
Lewis
Lewis
IV.
IV.
Ứng dụng
Ứng dụng
V.
V.
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tham khảo

I. Đôi nét về Gibert Newton Lewis và
I. Đôi nét về Gibert Newton Lewis và
thuyết axit-bazơ Lewis
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
I. Đôi nét về Gibert Newton Lewis và
thuyết axit-bazơ Lewis
thuyết axit-bazơ Lewis

Ông nhận bằng cử nhân khoa học
Ông nhận bằng cử nhân khoa học
năm hai mốt tuổi (1896) ,sau đó ông
năm hai mốt tuổi (1896) ,sau đó ông
nhận bằng thạc sĩ và tiến sĩ năm 23,
nhận bằng thạc sĩ và tiến sĩ năm 23,
24 tuổi.
24 tuổi.

Năm 1916 ông đưa ra thuyêt liên
Năm 1916 ông đưa ra thuyêt liên
kết cộng hóa trị ,một nghiên cứu có
kết cộng hóa trị ,một nghiên cứu có
thể coi là vĩ đại nhất trong cuộc đời
thể coi là vĩ đại nhất trong cuộc đời
nghiên cứu khoa học của ông ,ngoài
nghiên cứu khoa học của ông ,ngoài
ra ông còn đưa ra thuyết về axit-
ra ông còn đưa ra thuyết về axit-
bazơ vào năm 1923 .
bazơ vào năm 1923 .

II. Axit-bazơ Lewis
II. Axit-bazơ Lewis




1. Axít Lewis
1. Axít Lewis


Là những tiểu phân có dư mật độ điện tích
Là những tiểu phân có dư mật độ điện tích
dương ,trong phân tử ion có các AO trống có
dương ,trong phân tử ion có các AO trống có
thể tiếp nhận cặp e chuyển từ bazơ.
thể tiếp nhận cặp e chuyển từ bazơ.


Ví dụ:
Ví dụ:
Đa số các cation là Axit lewis H+ ,Fe2+ ,Al3+
Đa số các cation là Axit lewis H+ ,Fe2+ ,Al3+
,Ca2+ ,… trong các ion này có sự tồn tại của các AO trống
,Ca2+ ,… trong các ion này có sự tồn tại của các AO trống
,hoặc nguyên tử hay hợp chất vẫn còn các AO trống
,hoặc nguyên tử hay hợp chất vẫn còn các AO trống
Axit lewis Tồn tại AO trống

HF
HNO

3
H
2
SO
4 HCl

2. Bazơ Lewis
2. Bazơ Lewis

là những tiểu phân có khả năng cho đi cặp e.
là những tiểu phân có khả năng cho đi cặp e.
ví dụ:
ví dụ:
các anion (Cl- ,OH- ,I- ,CO32- , NO3- … )
các anion (Cl- ,OH- ,I- ,CO32- , NO3- … )
các phân tử trung hòa hoặc Ion trong thành phần
các phân tử trung hòa hoặc Ion trong thành phần
có các nguyên tử còn cặp e chưa liên kết như :
có các nguyên tử còn cặp e chưa liên kết như :
NH3, SO3, C2H5OH …
NH3, SO3, C2H5OH …



III. Cường độ axit-bazơ Lewis
III. Cường độ axit-bazơ Lewis



1

1
) Hiệu ứng cảm ứng
) Hiệu ứng cảm ứng
:
:
Sự phân cực lan truyền dọc các liên kết σ được gây ra
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
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
σ ,do sự khác nhau về đô âm điện của nguyên tử hoặc
nhóm nguyên tử được gọi là sự phân cực hay hiệu
nhóm nguyên tử được gọi là sự phân cực hay hiệu
ứng cảm ứng .
ứng cảm ứng .


VD: tính bazơ tăng dần
VD: tính bazơ tăng dần
C6H5-NH-2 < NH-3 < CH3NH-2 < (CH3)2NH
C6H5-NH-2 < NH-3 < CH3NH-2 < (CH3)2NH


Pk
Pk
b
b
: 9.42 4.75 3.38 3.23
: 9.42 4.75 3.38 3.23
Do tác dụng hút e giảm , tác dụng đậy e tăng dần từ

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


2) Hi
2) Hi
ệ
ệ
u ứng liên hợp cộng hưởng
u 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
Là sự tác dụng tương hỗ giữa các
nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong
nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong
hệ liên hợp làm dịch chuyển các điện

hệ liên hợp làm dịch chuyển các điện
tử liên kết π gây ra sự phân cực phân
tử liên kết π gây ra sự phân cực phân
tử.
tử.


3) Hiệu ứng không gian :
3) Hiệu ứng không gian :


Là hiệu ứng gây nên bởi nhóm có kích thước lớn và
Là hiệu ứng gây nên bởi nhóm có kích thước lớn và
có tác dụng cản trở hoặc thúc đẩy phản ứng
có tác dụng cản trở hoặc thúc đẩy phản ứng


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


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


M
M
n+
n+
+ L ↔
+ L ↔
M
M
n+
n+

←L
←L
Ion trung tâm
Ion trung tâm
Phối tử
Phối tử
Phức chất
Phức chất


Hằng số đặc trưng cho độ bền của phức chất .
Hằng số đặc trưng cho độ bền của phức chất .


K càng lớn thì phức tạo thành càng bền .
K càng lớn thì phức tạo thành càng bền .


Nếu Mn+ có thể phản ứng nhiều bậc để tạo phức với L→
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
MLmn+ thì ứng với từng bậc phản ứng ta sẽ có hệ số bền từng
bậc .
bậc .
M
M
n+
n+
+ mL ↔ ML
+ mL ↔ ML

m
m
n+
n+


Hằng số bền tổng βm = K1K2…Kn
Hằng số bền tổng βm = K1K2…Kn


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


5) Kết luận:
5) Kết luận:


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

- Các hiệu ứng cảm ứng, cộng hưởng, không gian …
- Các hiệu ứng cảm ứng, cộng hưởng, không gian …
có tác dụng hút e làm tính axit tăng và tinh bazơ
có tác dụng hút e làm tính axit tăng và tinh bazơ
giảm.
giảm.


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

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

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

IV. Ứng dụng
IV. Ứng dụng



1.
1.
G
G
ía
ía
trị của thuyết lewis về axit bazo
trị của thuyết lewis về axit bazo
là ở chỗ giải
là ở chỗ giải
thích được các phản ứng theo quan diểm của bronsted
thích được các phản ứng theo quan diểm của bronsted
va lowry , hơn thế nữa còn giải thích được 1 số phản
va lowry , hơn thế nữa còn giải thích được 1 số phản
ứng axit bazo mà thuyết của axit bazo bronsted va
ứng axit bazo mà thuyết của axit bazo bronsted va

lowry không giải thích được.
lowry không giải thích được.


Ví dụ
Ví dụ
: BF3 + NH3 F3B-NH3
: BF3 + NH3 F3B-NH3

2.
2.
phản ứng giữa axit lewis và một bazơ lewis là
phản ứng giữa axit lewis và một bazơ lewis là
sự cho nhận cặp e.
sự cho nhận cặp e.
NH
NH
3
3
: + H –OH [NH
: + H –OH [NH
4
4
]
]
+
+
OH
OH
-

-




Base Lewis
Base Lewis
Acid Lewis
Acid Lewis


NH
NH
3
3
: + Ag
: + Ag
+
+
+ :NH
+ :NH
3
3
[H
[H
3
3
N : Ag : NH
N : Ag : NH
3

3
]
]
+
+
Base Lewis Acid Lewis Base Lewis
Base Lewis Acid Lewis Base Lewis



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




Ví du : Al
Ví du : Al
3+
3+
+ 6H
+ 6H
2
2
O Al(H
O Al(H

2
2
O)
O)
6
6
3+
3+






Al3+ la chất nhân e từ nguyên tử oxi của nước
Al3+ la chất nhân e từ nguyên tử oxi của nước
là axit và nước là bazo . Phản ứng giữa một
là axit và nước là bazo . Phản ứng giữa một
oxit axit va nước , theo thuyet lewis cũng là
oxit axit va nước , theo thuyet lewis cũng là
một phản ứng axit bazo trong đó oxit axit là
một phản ứng axit bazo trong đó oxit axit là
chất nhận 1 cặp e nên là axit, nước là chất cho
chất nhận 1 cặp e nên là axit, nước là chất cho
1 cặp e nên là bazo.
1 cặp e nên là bazo.

V. Tài liệu tham khảo
V. Tài liệu tham khảo

1. Từ sách:
1. Từ sách:


Hóa Đại Cương, Nguyễn Đình Soa, trang
Hóa Đại Cương, Nguyễn Đình Soa, trang
410, NXB Đại học QGTPHCM
410, NXB Đại học QGTPHCM


Hóa Đại Cương, tập 2, Ths nguyễn Vinh Lan,
Hóa Đại Cương, tập 2, Ths nguyễn Vinh Lan,
Trang 25 đến 31, Đại học Nông lâm
Trang 25 đến 31, Đại học Nông lâm
TPHCM, 2009.
TPHCM, 2009.
2. Từ báo điện tử:
2. Từ báo điện tử:
www.chemvn.net/chemvn/showthread
www.chemvn.net/chemvn/showthread
.
.


hoahoc.org/forum/showthread
hoahoc.org/forum/showthread