Lewisen azido eta baseak

Kimikan, Lewis-en azidoa espezie kimiko bat dan orbital huts bat duena eta gai dena elektroi-bikote bat hartzeko. Adibidez, AlCl₃, BF₃ eta SO₃^[1].

Lewis-en baseak (urdinez) eta Lewis-en azidoak (gorriz)

Lewis-en basea, ordea, espezie kimiko bat dan betetako orbitalak dituena eta elektroi-bikote bat eman dezakeena partekatzeko. Etsenplurako, OH^-, NH₃^[2].

Gilbert N. Lewis-en ohorez izendatzen dira horrela.

Teoria

Brønsted eta Lowry-ren teoria ez da nahikoa substantzien azido edo oinarrizko portaera kasu guztiak ulertzeko, protoi trukearekin erreakzioetara mugatzen baita. Badira hidrogenoa ez duten eta portaera azidoa dutenak, adibidez, karbono dioxidoa, CO₂, edo sufre trioxidoa, SO₃, azidoen antzera jokatzen baitute, izan ere, oinarrizko oxidoen aurrean, hala nola kaltzio oxidoa, CaO, edo sodio oxidoa, Na₂O, disolbatzaileen faltan eta, beraz, protoi transferentziarik gabe, esaterako, gatzak, sodio karbonatoa, CaCO₃, edo sodio sulfatoa, Na₂SO₄, osatzeko erreakzionatzen dute. Erreakzioak honako ekuazio kimiko hauekin irudika daitezke:

CO₂ + CaO ⇌ CaCO₃ SO₃ + Na₂O ⇌ Na₂SO₄

Modu berean, Tionil klorido, Cl₂SO, eta Potasio sulfitoaren, K₂SO_3, arteko erreakzioa sufre dioxido likidoan disolbatuta ekuazio honen arabera erreakzionatzen du:

2 Cl^- + SO²⁺ + SO₃^2- + 2 K⁺ ⇌ 2 Cl^- + 2 K⁺ + 2 SO₂

zeinak protolisirik ere ez duen; azido klorhidrikoaren (HCl) eta sodio hidroxidoaren (NaOH) arteko disoluzio urtsuko erreakzioa da Brønsted eta Lowryren teoriarekin azal daitekeena:

Cl^- + H₃O⁺ + Na⁺ + OH^- ⇌ Cl^- + Na⁺ + 2 H₂O

Erreakzio horiek oxigeno atomo batetik beste atomo batera elektroi bikote bat (lotura kobalente datiboaren bitartez) partzialki lagatzea dakarte.

Gertaera horien ondorioz, Gilbert Newton Lewisek 1923an^[3] adierazi zuen eta 1938an azidoaren eta baseen teoria orokorragoa garatu zuen. Teoria horren arabera:

Azido bat elektroi bikote batek onar dezakeen substantzia oro da, molekularra edo ionikoa.
Basea elektroi bikote batek laga dezakeen substantzia oro da.

Baina Lewisen teoriak ez du ematen baseek azidoekin duten erreakzioaren zenbatespen kuantitatiboa. Hori dela eta, Pearsonen Teoria azido-base gogorra-biguna (HSAB siglekin ezaguna) izeneko ebaluazio kualitatiboa aplikatu ohi da. Ebaluazio horrek azido bigunek azkarrago erreakzionatzen dutela eta base bigunekin lotura sendoagoak eratzen dituztela deskribatzen du. Azido gogorrek, berriz, azkarrago erreakzionatzen dute, eta, base gogorrekin, lotura sendoagoak eratzen dituzte. Beste faktore guztiak berdin mantentzen dira^[4]. Jatorrizko lanerako sailkapena oreka-konstanteetan oinarrituta zegoen Lewisen bi baseren erreakzioetarako Lewisen azido batengatik lehiatuz.

Baseen eta azidoen sailkapena HSAB printzipioan
Base gogorrak	Tarteko baseak	Bases bigunak
OH^-, RO^-, F^-, Cl^-, RCOO^-, NO₃^-, NH₃, RNH₂, H₂O, ROH, SO₄^2-, CO₃^2-, R₂O, NR₂^-, NH₂^-	Br^-, C₆H₅NH₂, NO₂^-, C₅H₅N	RS^-, RSH, I^-, H^-, R₃C^-, alkeno, C₆H₆, R₃P, (RO)₃P
Azido gogorra	Tarteko azidoak	Azido bigunak
H⁺, Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Al³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺, BF₃, B(OR)₃, AlR₃, AlCl₃, SO₃, BF₃, RCO⁺, CO₂, RSO₂⁺	Cu²⁺, Fe²⁺, Zn²⁺, SO₂, R₃C⁺, C₆H₅⁺, NO⁺	Ag⁺, Cu⁺, Hg²⁺, RS⁺, I⁺, Br⁺, Pb²⁺, BH₃, karbeno

Azido gogorrek eta base gogorrek honako hauek izaten dituzte: Erradio ioniko/atomiko txikiak Oxidazio-egoera altua Polarizagarritasun txikia Elektronegatibotasun handia Energia gutxiko HOMO, baseen kasuan, eta energia handiko LUMO, azidoen kasuan^[4].

Erreferentziak

↑ Lewis-en azido. https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/Lewisen%20azido.
↑ Lewis-en base. https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/en/Lewis%20base.
↑ Lewis, G.N. (1923). Valence and the Structure of Molecules (INGELESEZ). Nueva York: The Chemical Catalogo Co.
↑ ^a ^b IUPAC, Glossary of terms used in theoretical organic chemistry, consulta 16 Des 2006.

Kanpo estekak

Datuak: Q900337

[1] Lewis-en azido. https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/eu/Lewisen%20azido.

[2] Lewis-en base. https://zthiztegia.elhuyar.eus/terminoa/en/Lewis%20base.

[3] Lewis, G.N. (1923). Valence and the Structure of Molecules (INGELESEZ). Nueva York: The Chemical Catalogo Co.

[:1-4] IUPAC, Glossary of terms used in theoretical organic chemistry, consulta 16 Des 2006.

[1]

[2]

[3]

[4]