Lewis Turşu-Əsas Nümunə Sualları və Müzakirə
Pendahuluan
Turşu-qələvi reaksiyaları kimyada fundamental bir mövzudur və müxtəlif fənlər və sənaye sahələrində geniş tətbiq olunur. Kimyada turşuların və qələvilərin bir neçə tərifi, o cümlədən Arrhenius, Bronsted-Lowry və Lewis tərifləri istifadə olunur. Bu məqalə Lewis turşuları və qələviləri anlayışına diqqət yetirəcək və bu anlayışları daha yaxşı başa düşmək üçün bir neçə nümunə məsələ və müzakirə təqdim edəcək.
Lewis turşuları və əsaslarının tərifi
Nümunə suallarına keçməzdən əvvəl, əvvəlcə Lüis nəzəriyyəsinə görə turşuların və əsasların əsas təriflərini başa düşmək çox vacibdir.
– Lewis turşusu: Elektron cütü qəbul edə bilən bir maddə.
– Lewis bazası: Elektron cütü bağışlaya bilən bir maddə.
Sadə dillə desək, Lewis turşusu, elektron cütləri ilə doldurula bilən boş orbitallara malik bir birləşmədir, Lewis əsası isə turşuya bağışlana bilən sərbəst elektron cütlərinə malik bir birləşmədir.
Lewis turşuları və əsaslarının nümunələri
– Lewis turşuları: Alüminium xlorid (AlCl₃), Bor triflorid (BF₃), Dəmir xlorid (FeCl₃) və s.
– Lewis əsasları: Ammonyak (NH₃), Su (H₂O), Xlorid ionu (Cl⁻) və s.
Nümunə Suallar və Müzakirə
Sual 1
Aşağıdakı reaksiyada hansının Lewis turşusu və Lewis əsası kimi təsir etdiyini təyin edin:
\[ \text{AlCl}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{AlCl}_3\text{NH}_3 \]
Müzakirə:
– Alüminium xlorid (\( \text{AlCl}_3 \)): AlCl₃-dakı alüminium, NH₃-dakı azot üzərindəki tək elektron cütündən elektron cütü qəbul edə bilən boş bir orbitala malikdir.
– Ammonyak (\( \text{NH}_3 \)): Ammonyakın alüminiuma bağışlaya biləcəyi tək bir cüt elektron var.
Beləliklə, bu reaksiyada:
– \( \text{AlCl}_3 \) Lewis turşusu kimi təsir göstərir.
– \( \text{NH}_3 \) Luis bazası kimi çıxış edir.
Sual 2
Aşağıdakı reaksiyada Lewis turşusunu və Lewis əsasını təyin edin:
\[ \text{BF}_3 + \text{F}^- \rightarrow \text{BF}_4^- \]
Müzakirə:
– Bor triflorid (\( \text{BF}_3 \)): BF₃-dakı Bor, flüorid ionundan (F⁻) elektron cütü qəbul edə bilən boş bir orbitala malikdir.
– Flüorid ionu (\( \text{F}^- \)): Flüorid ionunun bor üçün bağışlana bilən tək bir cüt elektronu var.
Beləliklə, bu reaksiyada:
– \( \text{BF}_3 \) Luis turşusu kimi təsir göstərir.
– \( \text{F}^- \) Luis bazası kimi çıxış edir.
Sual 3
\( \text{FeCl}_3 \) və \( \text{H_2O} \) arasındakı qarşılıqlı təsirdə hansının Luis turşusu, hansının isə Luis əsası kimi çıxış etdiyini müəyyən edin.
Müzakirə:
– Dəmir xlorid (\( \text{FeCl}_3 \)): Dəmir xlorid sudan elektron cütü qəbul edə bilən boş orbitallı dəmir (Fe) atomuna malikdir.
– Su (\( \text{H₂O} \)): Suyun oksigen atomunda dəmirə bağışlana bilən tək bir cüt elektronu var.
Beləliklə, bu reaksiyada:
– \( \text{FeCl}_3 \) Lewis turşusu kimi təsir göstərir.
– \( \text{H₂O} \) Luis bazası kimi çıxış edir.
Sual 4
Karbon qazı (CO₂) molekulları Lewis turşuları kimi çıxış edə bilərmi? Onların molekulyar quruluşuna əsaslanaraq səbəblərini göstərin.
Müzakirə:
Bu suala cavab vermək üçün CO₂ molekulunun elektron analizinə ehtiyacımız var. Struktur olaraq, CO₂ molekulu xəttidir və karbon atomu iki oksigen atomu ilə ikiqat rabitəyə malikdir (O=C=O).
– Karbon qazı (CO₂): Tək bir cüt elektrona malik olsa da, CO₂-dakı karbon atomu elektron çatışmazlığına malikdir, çünki oksigenlə ikiqat rabitə elektron sıxlığının çox hissəsini karbondan uzaqlaşdırır. Bu molekulyar quruluş karbon atomunun mərkəzində elektron cütünü qəbul etməyə imkan verən boş bir orbitala malikdir.
Beləliklə, CO₂ elektron cütü qəbul edə bildiyinə görə Lewis turşusu kimi çıxış edə bilər və beləliklə, Lewis turşusu meyarlarına cavab verir.
Sual 5
Aşağıdakı reaksiyada BF₃ və NH₃-un Lewis turşuları və ya əsasları kimi çıxış etdiyini müəyyən edin:
\[ \text{BF}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{BF}_3\text{NH}_3 \]
Müzakirə:
– Bor triflorid (\(BF_3 \)): BF₃ bor ətrafında üç flüordan ibarət bir quruluşa malikdir. Bor atomu, BF rabitəsindən altı valent elektronla əhatə olunmuşdur ki, bu da bir oktetdən (8 elektron) azdır. Bu, BF₃-un bor üzərində NH₃-dan elektron cütü qəbul edə bilən boş bir orbitalına səbəb olur.
– Ammonyak (\( NH_3 \)): NH₃-un azot atomunda tək bir cüt elektron var.
Bu reaksiyada:
– \( \text{BF}_3 \) Luis turşusu kimi təsir göstərir.
– \( \text{NH}_3 \) Luis bazası kimi çıxış edir.
Sual 6
Aşağıdakı reaksiyalarda Lewis turşusu və əsas cütlərini müəyyən edin və əsaslandırmanızı izah edin:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_4^+ \]
Müzakirə:
– Ammonyak (\( NH_3 \)): NH₃-un azot atomunda bağışlana bilən tək bir cüt elektronu var.
– Hidrogen ionu (\( H^+ \)): H⁺ protondur və elektronu yoxdur, ona görə də elektron cütü akseptoru kimi çıxış edir.
Bu reaksiyada:
– \( \text{NH}_3 \) elektron cütü bağışladığı üçün Luis bazası kimi çıxış edir.
– \( \text{H}^+ \) elektron cütü qəbul etdiyi üçün Luis turşusu kimi çıxış edir.
Nəticə
Luis turşu-qələvi nəzəriyyəsi yalnız protonları deyil, həm də onların elektron cütləri arasındakı qarşılıqlı təsirləri nəzərə alaraq kimyəvi reaksiyalara baxışımızı genişləndirir. Bu konsepsiyanın hərtərəfli başa düşülməsi kimyada müxtəlif birləşmələrin davranışını təhlil etmək və proqnozlaşdırmaq üçün çox vacibdir. Yuxarıdakı nümunələr və müzakirələr vasitəsilə Luis turşularının və qələvilərinin identifikasiyasının praktikada necə həyata keçirildiyini gördük. Bu konsepsiya yalnız fundamental deyil, həm də kimyəvi tədqiqatlarda və sənayedə tez-tez tətbiq olunur.
Müəyyən bir reaksiyada hansı birləşmələrin Lewis turşuları və ya əsasları kimi çıxış etdiyini anlamaq, reaksiya mexanizmlərini daha yaxşı başa düşməyimizə və daha effektiv təcrübələr hazırlamağımıza kömək edə bilər. Beləliklə, yaxşı başa düşmə və ardıcıl təcrübə bu konsepsiyanı mənimsəməyin açarlarıdır.
