Γιατί τα βόριο αλογονίδια είναι ισχυρά οξέα Lewis;
1. Ανεπάρκεια ηλεκτρονίων:
- Το βόριο έχει μόνο τρία ηλεκτρόνια σθένους και σχηματίζει τρεις ομοιοπολικούς δεσμούς με αλογόνα. Αυτό αφήνει το άτομο βορίου με ένα κενό ρ-τροχιακό, καθιστώντας το ηλεκτρονικό ανεπαρκές.
2. Μικρό μέγεθος και υψηλή ηλεκτροαρνητικότητα των αλογόνων:
- Το βόριο είναι ένα μικρό άτομο και τα αλογόνα είναι εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικά. Αυτό δημιουργεί μια σημαντική διαφορά στην ηλεκτροαρνητικότητα μεταξύ του βορίου και των αλογόνα, με αποτέλεσμα μια ισχυρή πόλωση του δεσμού Β-Χ (x =αλογόνο). Η πυκνότητα ηλεκτρονίων μετατοπίζεται προς τα αλογόνα, αφήνοντας το βόριο με θετικό μερικό φορτίο και ισχυρότερη ανεπάρκεια ηλεκτρονίων.
3. Κενό p-orbital:
- Το άδειο P-orbital στο βόριο μπορεί εύκολα να δεχτεί ένα μοναδικό ζευγάρι ηλεκτρονίων από μια βάση Lewis. Αυτή η φύση με έλλειψη ηλεκτρονίων κάνει τα βόριο Halides ισχυρά οξέα Lewis.
4. Υψηλή ενθαλπία σχηματισμού:
- Ο σχηματισμός των προσαγωγών μεταξύ των βόδινων βόριο και των βάσεων Lewis είναι εξαιρετικά εξωθερμικός, υποδεικνύοντας μια ισχυρή αλληλεπίδραση μεταξύ του οξέος Lewis και της βάσης.
5. Στερειακοί παράγοντες:
- Το μικρό μέγεθος του βορίου και των αλογονιών επιτρέπει την εύκολη πρόσβαση των βάσεων Lewis στο άτομο του βορίου, διευκολύνοντας το σχηματισμό των προσαγωγών.
Παράδειγμα:
- Το τριφθορίδιο βορίου (BF3) είναι ένα πολύ ισχυρό οξύ Lewis λόγω της υψηλής ηλεκτροαρνητικότητας του φθορίου και του μικρού μεγέθους τόσο του βορίου όσο και του φθορίου. Αποδέχεται εύκολα ένα μοναδικό ζεύγος ηλεκτρονίων από βάσεις Lewis, όπως η αμμωνία (NH3), για να σχηματίσει ένα σταθερό προϊόν προσθήκης.
Συμπέρασμα:
Ο συνδυασμός της ανεπάρκειας ηλεκτρονίων, του μικρού μεγέθους, της υψηλής ηλεκτροαρνητικότητας των αλογόνων και ενός άδειου ρ-τροχιακού κάνει τα βόριο αλογονίδια ισχυρά οξέα Lewis. Αποδέχονται εύκολα ζεύγη ηλεκτρονίων από βάσεις Lewis, σχηματίζοντας σταθερά προϊόντα προσθήκης.
