Eisimpleirean de Cheistean is Deasbad mu Bhun-Aigéad Lewis
Pendahuuan
Tha ath-bheachdan searbhag-bonn nam prìomh chuspair ann an ceimigeachd le cleachdadh farsaing ann an diofar chuspairean agus ghnìomhachasan. Tha grunn mhìneachaidhean air searbhagan agus bonnan air an cleachdadh ann an ceimigeachd, nam measg mìneachaidhean Arrhenius, Bronsted-Lowry, agus Lewis. Bidh an t-artaigil seo a’ cur fòcas air bun-bheachd searbhagan agus bonnan Lewis agus a’ toirt seachad grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan agus deasbadan gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air na bun-bheachdan sin.
Mìneachadh air Aigéid is Bunaitean Lewis
Mus tèid sinn a-steach do na ceistean eisimpleir, tha e glè chudromach tuigsinn an toiseach na mìneachaidhean bunaiteach air aigéid is bunaitean a rèir teòiridh Lewis.
– searbhag Lewis: stuth as urrainn paidhir electron a ghabhail.
– Bonn Lewis: Stuth as urrainn paidhir electron a thoirt seachad.
Gu sìmplidh, is e searbhag Lewis todhar a tha buailteach orbitals falamh a bhith aige a dh'fhaodar a lìonadh le paidhrichean dealanach, agus is e bonn Lewis todhar aig a bheil paidhrichean dealanach an-asgaidh a dh'fhaodar a thoirt don searbhag.
Eisimpleirean de dh’Aigéid is Bhunaidean Lewis
– Aigéid Lewis: Clòraid alùmanaim (AlCl₃), trì-fhluaireid boron (BF₃), Clòraid ferric (FeCl₃), msaa.
– Bunaitean Lewis: Amonia (NH₃), Uisge (H₂O), ian clòraid (Cl⁻), msaa.
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Ceist 1
Obraich a-mach dè a bhios ag obair mar searbhag Lewis agus mar bhunait Lewis anns an ath-bhualadh a leanas:
[AlCl3 + NH3 saighead righter AlCl3 NH3]
Deasbad:
– Clòraid alùmanaim (\( \text{AlCl}_3 \)): Tha orbital falamh aig alùmanam ann an AlCl₃ as urrainn paidhir electron a ghabhail bhon phaidhir electron aonaranach air naitridean ann an NH₃.
– Amonia (\( \text{NH}_3 \)): Tha paidhir dealanan singilte aig amonia as urrainn dha a thoirt seachad do alùmanum.
Mar sin, san ath-bhualadh seo:
– Bidh \( \text{AlCl}_3 \) ag obair mar searbhag Lewis.
– Bidh \( \text{NH}_3 \) ag obair mar bhunait Lewis.
Ceist 2
Obraich a-mach an searbhag Lewis agus am bonn Lewis anns an ath-bhualadh a leanas:
[ \text{BF}_3 + \text{F}^- \rightarrow \text{BF}_4^- \]
Deasbad:
– Trifluoride boron (\( \text{BF}_3 \)): Tha orbital falamh aig boron ann am BF₃ as urrainn paidhir electron a ghabhail bhon ian fluaraid (F⁻).
– Ion fluairid (\( \text{F}^- \)): Tha paidhir dealanan singilte aig an ian fluairid a ghabhas toirt seachad do bhòron.
Mar sin, san ath-bhualadh seo:
– Bidh \( \text{BF}_3 \) ag obair mar searbhag Lewis.
– Bidh \( \text{F}^- \) ag obair mar bhunait Lewis.
Ceist 3
Anns an eadar-obrachadh eadar \( \text{FeCl}_3 \) agus \( \text{H_2O} \), comharraich dè a tha ag obair mar searbhag Lewis agus dè a tha ag obair mar bhunait Lewis.
Deasbad:
– Clòraid ferric (\( \text{FeCl}_3 \)): Tha dadam iarainn (Fe) aig clòraid ferric le orbital falamh as urrainn paidhir electron a ghabhail bho uisge.
– Uisge (\( \text{H₂O} \)): Tha paidhir dealanan singilte aig uisge air an atom ocsaigine a ghabhas toirt seachad do iarann.
Mar sin, san ath-bhualadh seo:
– Bidh \( \text{FeCl}_3 \) ag obair mar searbhag Lewis.
– Bidh \( \text{H₂O} \) ag obair mar bhunait Lewis.
Ceist 4
An urrainn do mholacilean dà-ogsaid charboin (CO₂) a bhith nan searbhagan Lewis? Thoir adhbharan stèidhichte air an structar moileciuil aca.
Deasbad:
Gus a’ cheist seo a fhreagairt, feumaidh sinn mion-sgrùdadh dealanach air moileciuil CO₂. A thaobh structar, tha moileciuil CO₂ loidhneach, le dadam gualain ceangailte gu dùbailte ri dà dadam ogsaidean (O=C=O).
– Carbon dà-ogsaid (CO₂): Ged a tha paidhir dealanan aige, tha gainnead dealanan aig an dadam gualain ann an CO₂ leis gu bheil an dà cheangal dùbailte le ocsaidean a’ tarraing a’ mhòr-chuid den dùmhlachd dealanan air falbh bhon charbon. Tha orbital falamh aig an structar moileciuil seo ann am meadhan an dadaim gualain a leigeas leis paidhir dealanan a ghabhail.
Mar sin, faodaidh CO₂ a bhith na searbhag Lewis oir faodaidh e paidhir electron a ghabhail, agus mar sin a’ coileanadh nan slatan-tomhais airson searbhag Lewis.
Ceist 5
Faigh a-mach a bheil BF₃ agus NH₃ anns an ath-bhualadh a leanas ag obair mar aigéid no mar bhunaitean Lewis:
[ \text{BF}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{BF}_3 \text{NH}_3 \]
Deasbad:
– Trifluoride boron (\(BF_3 \)): Tha structar trì fluoridean aig BF₃ timcheall air boron. Tha sia dealanan vaileins bhon cheangal BF air an cuairteachadh leis an atam boron, a tha nas lugha na ochdad (8 dealanan). Tha seo ag adhbhrachadh gum bi orbital falamh aig BF₃ air boron as urrainn paidhir dealanan a ghabhail bho NH₃.
– Amonia (\(NH_3 \)): Tha paidhir dealanan singilte aig NH₃ air an dadam naitridein.
Anns an ath-bhualadh seo:
– Bidh \( \text{BF}_3 \) ag obair mar searbhag Lewis.
– Bidh \( \text{NH}_3 \) ag obair mar bhunait Lewis.
Ceist 6
Comharraich na paidhrichean searbhag is bonn Lewis anns na h-ath-bheachdan a leanas agus mìnich do reusanachadh:
[\text{NH}_3 + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_4^+ \]
Deasbad:
– Amonia (\(NH_3 \)): Tha paidhir dealanan singilte aig NH₃ air an dadam naitridein a ghabhas toirt seachad.
– Ion haidridein (\(H^+ \)): 'S e proton a th' ann an H⁺ agus chan eil dealanan ann, agus mar sin bidh e ag obair mar gabhadair paidhir dealanach.
Anns an ath-bhualadh seo:
– Bidh \( \text{NH}_3 \) ag obair mar bhunait Lewis oir tha e a’ toirt seachad paidhir electron.
– Bidh \( \text{H}^+ \) ag obair mar searbhag Lewis oir tha e a’ gabhail ri paidhir electron.
Co-dhùnadh
Tha teòiridh searbhag-bonn Lewis a’ leudachadh ar sealladh air ath-bheachdan ceimigeach le bhith a’ beachdachadh chan ann a-mhàin air protonan ach cuideachd air na h-eadar-obrachaidhean eadar na paidhrichean electron aca. Tha tuigse mhionaideach air a’ bhun-bheachd seo deatamach ann an ceimigeachd airson a bhith a’ sgrùdadh agus a’ ro-innse giùlan diofar choimeasgaidhean. Tro na h-eisimpleirean agus na còmhraidhean gu h-àrd, tha sinn air faicinn mar a thèid searbhagan is bonnan Lewis a chomharrachadh ann an cleachdadh. Chan e a-mhàin gu bheil a’ bhun-bheachd seo bunaiteach ach cuideachd air a cur an sàs gu tric ann an rannsachadh ceimigeach agus gnìomhachas.
Faodaidh aithneachadh dè na todhar a bhios ag obair mar aigéid no mar bhunaitean Lewis ann an ath-bhualadh sònraichte ar cuideachadh le bhith a’ tuigsinn dhòighean-obrach ath-bhualadh nas fheàrr agus deuchainnean nas èifeachdaiche a dhealbhadh. Mar sin, is e deagh thuigse agus cleachdadh cunbhalach na prìomh nithean airson a’ bhun-bheachd seo a mhaighstir.
