ຕົວຢ່າງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາກ່ຽວກັບກົດ-ເບສຂອງ Lewis
Pendahuluan
ປະຕິກິລິຍາກົດ-ເບສ ເປັນຫົວຂໍ້ພື້ນຖານໃນເຄມີສາດທີ່ມີການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຼາຍສາຂາວິຊາ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ. ຄຳນິຍາມຫຼາຍຢ່າງຂອງກົດ ແລະ ເບສ ຖືກນໍາໃຊ້ໃນເຄມີສາດ, ລວມທັງຄຳນິຍາມຂອງ Arrhenius, Bronsted-Lowry, ແລະ Lewis. ບົດຄວາມນີ້ຈະສຸມໃສ່ແນວຄວາມຄິດຂອງກົດ ແລະ ເບສ Lewis ແລະ ໃຫ້ຕົວຢ່າງບັນຫາ ແລະ ການສົນທະນາຫຼາຍຢ່າງເພື່ອເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດເຫຼົ່ານີ້ຕື່ມອີກ.
ຄໍານິຍາມຂອງກົດ ແລະ ເບສ Lewis
ກ່ອນທີ່ພວກເຮົາຈະເຂົ້າໄປໃນຄຳຖາມຕົວຢ່າງ, ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍທີ່ຈະຕ້ອງເຂົ້າໃຈຄຳນິຍາມພື້ນຖານຂອງອາຊິດ ແລະ ເບສຕາມທິດສະດີຂອງ Lewis ກ່ອນ.
- ກົດລູວິສ: ສານທີ່ສາມາດຮັບເອົາຄູ່ເອເລັກຕຣອນໄດ້.
- ເບສລູອິສ: ສານທີ່ສາມາດບໍລິຈາກຄູ່ອີເລັກຕຣອນໄດ້.
ເວົ້າງ່າຍໆ, ກົດ Lewis ແມ່ນສານປະກອບທີ່ມັກຈະມີວົງໂຄຈອນທີ່ຫວ່າງເປົ່າເຊິ່ງສາມາດເຕັມໄປດ້ວຍຄູ່ອີເລັກຕຣອນ, ໃນຂະນະທີ່ເບສ Lewis ແມ່ນສານປະກອບທີ່ມີຄູ່ອີເລັກຕຣອນອິດສະຫຼະທີ່ສາມາດບໍລິຈາກໃຫ້ກັບກົດໄດ້.
ຕົວຢ່າງຂອງກົດ ແລະ ເບສ Lewis
– ກົດ Lewis: ອາລູມິນຽມຄລໍໄຣດ໌ (AlCl₃), ໂບຣອນໄຕຟລູອໍໄຣດ໌ (BF₃), ເຟີຣິກຄລໍໄຣດ໌ (FeCl₃), ແລະອື່ນໆ.
– ເບສ Lewis: ແອມໂມເນຍ (NH₃), ນ້ຳ (H₂O), ໄອອອນຄລໍໄຣດ໌ (Cl⁻), ແລະອື່ນໆ.
Contoh Soal ແລະ Pembahasan
ຄຳຖາມທີ 1
ກຳນົດວ່າອັນໃດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis ແລະ ເບສ Lewis ໃນປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້:
\[ \text{AlCl}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{AlCl}_3\text{NH}_3 \]
ເປບບາຮາຊານ:
– ອາລູມິນຽມຄລໍໄຣດ໌ (\( \text{AlCl}_3 \)): ອາລູມິນຽມໃນ AlCl₃ ມີວົງໂຄຈອນທີ່ຫວ່າງເປົ່າ ເຊິ່ງສາມາດຮັບເອົາຄູ່ເອເລັກຕຣອນຈາກເອເລັກຕຣອນຄູ່ໂດດດ່ຽວໃນໄນໂຕຣເຈນໃນ NH₃.
– ແອມໂມເນຍ (\( \text{NH}_3 \)): ແອມໂມເນຍມີຄູ່ເອເລັກຕຣອນໂດດດ່ຽວທີ່ມັນສາມາດບໍລິຈາກໃຫ້ອາລູມີນຽມໄດ້.
ດັ່ງນັ້ນ, ໃນປະຕິກິລິຍານີ້:
– \( \text{AlCl}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis.
– \( \text{NH}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຖານ Lewis.
ຄຳຖາມທີ 2
ກຳນົດກົດ Lewis ແລະ ເບສ Lewis ໃນປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້:
\[ \text{BF}_3 + \text{F}^- \rightarrow \text{BF}_4^- \]
ເປບບາຮາຊານ:
– ໂບຣອນໄຕຣຟລູອໍໄຣດ໌ (\( \text{BF}_3 \)): ໂບຣອນໃນ BF₃ ມີວົງໂຄຈອນຫວ່າງເປົ່າທີ່ສາມາດຮັບຄູ່ເອເລັກຕຣອນຈາກໄອອອນຟລູອໍໄຣດ໌ (F⁻).
- ໄອອອນຟລູອໍໄຣດ໌ (\( \text{F}^- \)): ໄອອອນຟລູອໍໄຣດ໌ມີຄູ່ເອເລັກຕຣອນໂດດດ່ຽວທີ່ສາມາດບໍລິຈາກໃຫ້ກັບໂບຣອນໄດ້.
ດັ່ງນັ້ນ, ໃນປະຕິກິລິຍານີ້:
– \( \text{BF}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis.
– \( \text{F}^- \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຖານ Lewis.
ຄຳຖາມທີ 3
ໃນການພົວພັນລະຫວ່າງ \( \text{FeCl}_3 \) ແລະ \( \text{H_2O} \), ໃຫ້ລະບຸວ່າອັນໃດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis ແລະອັນໃດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນເບສ Lewis.
ເປບບາຮາຊານ:
– ເຟີຣິກຄລໍໄຣດ໌ (\( \text{FeCl}_3 \)): ເຟີຣິກຄລໍໄຣດ໌ມີອະຕອມທາດເຫຼັກ (Fe) ທີ່ມີວົງໂຄຈອນຫວ່າງເປົ່າທີ່ສາມາດຮັບຄູ່ເອເລັກຕຣອນຈາກນໍ້າໄດ້.
- ນ້ຳ (\( \text{H₂O} \)): ນ້ຳມີຄູ່ເອເລັກຕຣອນໂດດດ່ຽວຢູ່ໃນອະຕອມອົກຊີເຈນທີ່ສາມາດບໍລິຈາກໃຫ້ກັບທາດເຫຼັກໄດ້.
ດັ່ງນັ້ນ, ໃນປະຕິກິລິຍານີ້:
– \( \text{FeCl}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis.
– \( \text{H₂O} \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນເບສ Lewis.
ຄຳຖາມທີ 4
ໂມເລກຸນຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO₂) ສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis ໄດ້ບໍ? ຈົ່ງໃຫ້ເຫດຜົນໂດຍອີງໃສ່ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງມັນ.
ເປບບາຮາຊານ:
ເພື່ອຕອບຄຳຖາມນີ້, ພວກເຮົາຈຳເປັນຕ້ອງມີການວິເຄາະທາງອີເລັກໂທຣນິກຂອງໂມເລກຸນ CO₂. ທາງດ້ານໂຄງສ້າງ, ໂມເລກຸນ CO₂ ເປັນຮູບເສັ້ນຊື່, ມີອະຕອມຄາບອນຜູກມັດສອງເທົ່າກັບສອງອະຕອມອົກຊີເຈນ (O=C=O).
- ຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO₂): ເຖິງແມ່ນວ່າມັນມີຄູ່ເອເລັກຕຣອນໂດດດ່ຽວ, ແຕ່ອະຕອມຄາບອນໃນ CO₂ ແມ່ນຂາດເອເລັກຕຣອນ ເພາະວ່າພັນທະຄູ່ສອງອັນກັບອົກຊີເຈນດຶງຄວາມໜາແໜ້ນຂອງເອເລັກຕຣອນສ່ວນໃຫຍ່ອອກຈາກຄາບອນ. ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນນີ້ມີວົງໂຄຈອນຫວ່າງເປົ່າຢູ່ໃຈກາງຂອງອະຕອມຄາບອນທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ມັນຮັບເອົາຄູ່ເອເລັກຕຣອນໄດ້.
ດັ່ງນັ້ນ, CO₂ ສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis ໄດ້ ເພາະມັນສາມາດຮັບເອົາຄູ່ເອເລັກຕຣອນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຕອບສະໜອງເງື່ອນໄຂສຳລັບກົດ Lewis.
ຄຳຖາມທີ 5
ກຳນົດວ່າ BF₃ ແລະ NH₃ ໃນປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ ຫຼື ເບສ Lewis ຫຼືບໍ່:
\[ \text{BF}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{BF}_3\text{NH}_3 \]
ເປບບາຮາຊານ:
– ໂບຣອນໄຕຣຟລູອໍໄຣດ໌ (\(BF_3 \)): BF₃ ມີໂຄງສ້າງຂອງຟລູອໍໄຣສາມອັນອ້ອມຮອບໂບຣອນ. ອະຕອມໂບຣອນຖືກອ້ອມຮອບດ້ວຍເອເລັກຕຣອນວາເລນຫົກອັນຈາກພັນທະ BF, ເຊິ່ງໜ້ອຍກວ່າອອກເຕດ (8 ເອເລັກຕຣອນ). ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ BF₃ ມີວົງໂຄຈອນຫວ່າງເປົ່າໃນໂບຣອນທີ່ສາມາດຮັບຄູ່ເອເລັກຕຣອນຈາກ NH₃.
- ແອມໂມເນຍ (\( NH_3 \)): NH₃ ມີຄູ່ເອເລັກຕຣອນໂດດດ່ຽວຢູ່ໃນອະຕອມໄນໂຕຣເຈນ.
ໃນປະຕິກິລິຍານີ້:
– \( \text{BF}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis.
– \( \text{NH}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຖານ Lewis.
ຄຳຖາມທີ 6
ລະບຸຄູ່ກົດ ແລະ ຄູ່ເບສຂອງ Lewis ໃນປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້ ແລະ ອະທິບາຍເຫດຜົນຂອງເຈົ້າ:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_4^+ \]
ເປບບາຮາຊານ:
- ແອມໂມເນຍ (\( NH_3 \)): NH₃ ມີຄູ່ເອເລັກຕຣອນໂດດດ່ຽວຢູ່ໃນອະຕອມໄນໂຕຣເຈນທີ່ສາມາດບໍລິຈາກໄດ້.
- ໄອອອນໄຮໂດຣເຈນ (\( H^+ \)): H⁺ ເປັນໂປຣຕອນ ແລະ ບໍ່ມີເອເລັກຕຣອນ, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວຮັບຄູ່ເອເລັກຕຣອນ.
ໃນປະຕິກິລິຍານີ້:
– \( \text{NH}_3 \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນເບສ Lewis ເພາະມັນໃຫ້ຄູ່ອີເລັກຕຣອນ.
– \( \text{H}^+ \) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ Lewis ເພາະມັນຮັບເອົາຄູ່ເອເລັກຕຣອນ.
ສະຫຼຸບ
ທິດສະດີກົດ-ເບສຂອງ Lewis ເຮັດໃຫ້ມຸມມອງຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຍາເຄມີກວ້າງຂວາງຂຶ້ນໂດຍການພິຈາລະນາບໍ່ພຽງແຕ່ໂປຣຕອນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງພິຈາລະນາການພົວພັນລະຫວ່າງຄູ່ເອເລັກຕຣອນຂອງພວກມັນອີກດ້ວຍ. ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງລະອຽດກ່ຽວກັບແນວຄວາມຄິດນີ້ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍໃນເຄມີສາດສໍາລັບການວິເຄາະ ແລະ ການຄາດຄະເນພຶດຕິກໍາຂອງສານປະກອບຕ່າງໆ. ຜ່ານຕົວຢ່າງ ແລະ ການສົນທະນາຂ້າງເທິງ, ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນວິທີການກໍານົດກົດ ແລະ ເບສຂອງ Lewis ໃນການປະຕິບັດ. ແນວຄວາມຄິດນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນພື້ນຖານເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເລື້ອຍໆໃນການຄົ້ນຄວ້າທາງເຄມີ ແລະ ອຸດສາຫະກໍາ.
ການຮັບຮູ້ວ່າສານປະກອບໃດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນກົດ ຫຼື ເບສ Lewis ໃນປະຕິກິລິຍາສະເພາະໃດໜຶ່ງສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈກົນໄກປະຕິກິລິຍາໄດ້ດີຂຶ້ນ ແລະ ອອກແບບການທົດລອງທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ດີ ແລະ ການປະຕິບັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແມ່ນກຸນແຈສຳຄັນໃນການເປັນແມ່ບົດໃນແນວຄວາມຄິດນີ້.
