Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò Lewis Acid-Base
Pendahuluan
Àwọn ìṣesí acid-base jẹ́ kókó pàtàkì nínú kemistri pẹ̀lú lílo rẹ̀ káàkiri ní onírúurú ẹ̀ka ẹ̀kọ́ àti ilé iṣẹ́. Ọ̀pọ̀ ìtumọ̀ ti acids àti bases ni a lò nínú kemistri, títí kan àwọn ìtumọ̀ Arrhenius, Bronsted-Lowry, àti Lewis. Àpilẹ̀kọ yìí yóò dojúkọ èrò ti Lewis acids àti bases, yóò sì fúnni ní àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro àti ìjíròrò láti túbọ̀ lóye àwọn èrò wọ̀nyí.
Ìtumọ̀ àwọn Lewis Acids àti Bases
Kí a tó bẹ̀rẹ̀ sí í wo àwọn ìbéèrè àpẹẹrẹ, ó ṣe pàtàkì láti kọ́kọ́ lóye ìtumọ̀ àwọn ásíìdì àti ìpìlẹ̀ gẹ́gẹ́ bí ìlànà Lewis.
– Lewis acid: Ohun kan ti o le gba bata elekitironi kan.
– Ipìlẹ̀ Lewis: Ohun kan tí ó lè fi ẹ̀rọ itanna ṣe ìtọrẹ.
Ní ṣókí, ásíìdì Lewis jẹ́ àdàpọ̀ kan tí ó máa ń ní àwọn ìyípo òfo tí a lè fi àwọn èlétírónù kún, nígbà tí ìpìlẹ̀ Lewis jẹ́ àdàpọ̀ kan tí ó ní àwọn èlétírónù ọ̀fẹ́ tí a lè fi fún ásíìdì náà.
Àwọn àpẹẹrẹ Lewis Acids àti Bases
– Àwọn ásíìdì Lewis: Aluminium chloride (AlCl₃), Boron trifluoride (BF₃), Ferric chloride (FeCl₃), àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
– Àwọn ìpìlẹ̀ Lewis: Amonia (NH₃), Omi (H₂O), ion klóráídì (Cl⁻), àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè àti Ìjíròrò
Ìbéèrè 1
Pinnu eyi ti o n ṣiṣẹ bi Lewis acid ati ipilẹ Lewis ninu iṣe atẹle yii:
\[ \text{AlCl}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{AlCl}_3\text{NH}_3 \]
Ìjíròrò:
– Aluminium chloride (\( \text{AlCl}_3 \)): Aluminium nínú AlCl₃ ní ìyípo òfo kan tí ó lè gba ìbáṣepọ̀ elekitironi láti inú elekitironi méjì kan lórí nitrogen nínú NH₃.
– Amonia (\( \text{NH}_3 \)): Amonia ní àwọn elekitironi méjì kan ṣoṣo tí ó lè fi kún aluminiomu.
Nítorí náà, nínú ìṣesí yìí:
– \( \text{AlCl}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí asídì Lewis.
– \( \text{NH}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ Lewis.
Ìbéèrè 2
Pinnu ipilẹ Lewis acid ati Lewis ninu iṣe wọnyi:
\[ \text{BF}_3 + \text{F}^- \rightarrow \text{BF}_4^- \]
Ìjíròrò:
– Boron trifluoride (\( \text{BF}_3 \)): Boron nínú BF₃ ní ìyípo òfo kan tí ó lè gba ìbáṣepọ̀ elekitironi láti inú ioni fluoride (F⁻).
– Ioni fluoride (\( \text{F}^- \)): Ioni fluoride naa ni awọn elekitironi meji kan ṣoṣo ti a le fi fun boron.
Nítorí náà, nínú ìṣesí yìí:
– \( \text{BF}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí asídì Lewis.
– \( \text{F}^- \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ Lewis.
Ìbéèrè 3
Nínú ìbáṣepọ̀ láàárín \( \text{FeCl}_3 \) àti \( \text{H_2O} \), dá èyí tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí Lewis acid àti èyí tí ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí Lewis ipìlẹ̀ mọ̀.
Ìjíròrò:
– Ferric chloride (\( \text{FeCl}_3 \)): Ferric chloride ní átọ̀mù irin (Fe) pẹ̀lú ìyípo òfo tí ó lè gba ìbáṣepọ̀ elekitironi láti inú omi.
– Omi (\( \text{H₂O} \)): Omi ní àwọn elekitironi méjì kan ṣoṣo lórí átọ̀mù atẹ́gùn tí a lè fi fún irin.
Nítorí náà, nínú ìṣesí yìí:
– \( \text{FeCl}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí asídì Lewis.
– \( \text{H₂O} \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ Lewis.
Ìbéèrè 4
Ṣé àwọn mọ́líkúùlù carbon dioxide (CO₂) lè ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn ásíìdì Lewis? Sọ ìdí tí a fi ṣe àgbékalẹ̀ mọ́líkúùlù wọn.
Ìjíròrò:
Láti dáhùn ìbéèrè yìí, a nílò ìwádìí ẹ̀rọ itanna ti molecule CO₂. Ní ti ètò, molecule CO₂ jẹ́ ìlà, pẹ̀lú átọ̀mù carbon tí a so pọ̀ mọ́ àwọn átọ̀mù oxygen méjì (O=C=O).
– Erogba oloro (CO₂): Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó ní méjì elekitironi kan ṣoṣo, atomu erogba ninu CO₂ kò ní elekitironi nítorí pé àwọn ìsopọ̀ méjì méjì pẹ̀lú oxygen fa ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n elekitironi kúrò nínú erogba. Ìṣètò molikula yìí ní ìyípo òfo ní àárín atomu erogba tí ó jẹ́ kí ó gba èrọgba onípele kan.
Nítorí náà, CO₂ le ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí Lewis acid nítorí pé ó lè gba electron pair, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń mú àwọn ìlànà fún Lewis acid ṣẹ.
Ìbéèrè 5
Pinnu boya BF₃ ati NH₃ ninu awọn iṣe wọnyi n ṣiṣẹ bi awọn asiidi Lewis tabi awọn ipilẹ:
\[ \text{BF}_3 + \text{NH}_3 \rightarrow \text{BF}_3\text{NH}_3 \]
Ìjíròrò:
– Boron trifluoride (\(BF_3 \)): BF₃ ní ìṣètò fluor mẹ́ta ní àyíká boron. Àwọn elekitironi valensi mẹ́fà láti inú ìsopọ̀ BF yí atomu boron ká, èyí tí ó kéré sí octet kan (electrons 8). Èyí mú kí BF₃ ní orbital òfo lórí boron tí ó lè gba èlétírónù méjì láti NH₃.
– Amonia (\( NH_3 \)): NH₃ ní méjì-méjì elekitironi lórí átọ̀mù nitrogen.
Nínú ìṣesí yìí:
– \( \text{BF}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí asídì Lewis.
– \( \text{NH}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ Lewis.
Ìbéèrè 6
Ṣe idanimọ awọn orisii Lewis acid ati ipilẹ ninu awọn iṣe wọnyi ki o si ṣalaye idi rẹ:
\[ \text{NH}_3 + \text{H}^+ \rightarrow \text{NH}_4^+ \]
Ìjíròrò:
– Amonia (\( NH_3 \)): NH₃ ní méjì-méjì elekitironi lórí átọ̀mù nitrogen tí a lè fi fúnni.
– Iyọnu hydrogen (\( H^+ \)): H⁺ jẹ́ proton kò sì ní elekitironi kankan, nítorí náà ó ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ohun tí ń gba electron pair.
Nínú ìṣesí yìí:
– \( \text{NH}_3 \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpìlẹ̀ Lewis nítorí pé ó ń fi ẹ̀rọ itanna kan ṣe ìtọrẹ.
– \( \text{H}^+ \) ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí Lewis acid nítorí pé ó ń gba ìbáṣepọ̀ elekitironi kan.
Ipari
Ìlànà Lewis acid-base mú kí ojú ìwòye wa nípa àwọn ìṣesí kẹ́míkà gbòòrò síi nípa ṣíṣe àgbéyẹ̀wò kìí ṣe àwọn proton nìkan ṣùgbọ́n pẹ̀lú ìbáṣepọ̀ láàrín àwọn èkejì elekitironi wọn. Òye pípéye nípa èrò yìí ṣe pàtàkì nínú kẹ́míkà fún ṣíṣàyẹ̀wò àti sísọtẹ́lẹ̀ ìṣe àwọn onírúurú àdàpọ̀. Nípasẹ̀ àwọn àpẹẹrẹ àti ìjíròrò tí ó wà lókè yìí, a ti rí bí a ṣe ń ṣe ìdámọ̀ àwọn ásíìdì Lewis àti àwọn ìpìlẹ̀ ní ìṣe. Ẹ̀kọ́ yìí kìí ṣe pé ó ṣe pàtàkì nìkan ṣùgbọ́n ó tún jẹ́ ohun tí a sábà máa ń lò nínú ìwádìí kẹ́míkà àti ilé iṣẹ́.
Mímọ àwọn èròjà tí wọ́n ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn èròjà Lewis tàbí ìpìlẹ̀ nínú ìhùwàpadà pàtó kan lè ràn wá lọ́wọ́ láti lóye àwọn ọ̀nà ìhùwàpadà dáadáa àti láti ṣe àwọn àyẹ̀wò tí ó gbéṣẹ́ jù. Nítorí náà, òye tó dára àti ìṣe déédéé ni kọ́kọ́rọ́ sí mímọ èrò yìí dáadáa.
