الدرس: 5-3-2 حوامض وقواعد لويس

حوامض وقواعد لويس

كل مركب متعادل أو أيون سالب يمتلك زوجاً إلكترونياً واحداً أو أكثر وغير مشارك في تكوين آصرة يعتبر من قواعد لويس، أما حامض لويس فكل مركب متعادل أو أيون موجب يمتلك أوربيتالاً فارغاً لديه استعداد لتقبل زوج إلكتروني، وبناء على ذلك يمكن أن يحدث تفاعل بين حامض لويس وقاعدة لويس أن الآصرة التي تنشأ نتيجة لاشتراك مزدوج إلكتروني لذرة غير مشتركة في التفاعل مع ذرة أخرى تمتلك أوربيتالاً فارغاً يستطيع استقباله تسمى بالآصرة التناسقية ويعبر عنها بسهم يتجه من الذرة الواهبة إلى الذرة المستقبلة مثال ذلك تفاعل الأمونيا مع البروتون لتكوين أيون الأمونيوم، يعتبر تفاعل الأمونيا مع أيون الفلز تفاعلات بين حوامض وقواعد لويس لكون الأمونيا واهبة للإلكترونات، أما الأيون الموجب الذي تقبل المزدوج الإلكتروني فيعتبر حامض لويس ونتيجة لهذا التفاعل تتكون الآصرة التناسقية إن ناتج التفاعل المتكون هو يعرف بالمعقد التناسقي.

${\mathrm{Ag}}^{+}+2:{\mathrm{NH}}_3\to {\mathrm{H}}_3\mathrm{N}:\mathrm{Ag}:{\mathrm{NH}}_3$

تعتبر الليكندات قواعد لويس والذرة المركزية حامض لويس لأن الليكندات واهبة للإلكترونات، بينما الذرة المركزية فتتقبل أو تستقبل هذا المزدوج الإلكتروني، مثل تفاعل الأمونيا مع أيون الفضة.

${\mathrm{Ag}}^{+}+2:{\mathrm{NH}}_3\to {\mathrm{H}}_3\mathrm{N}:\mathrm{Ag}:{\mathrm{NH}}_3$

التعرف على بعض المصطلحات:

• الليكند: هو جزيء أو أيون سالب يرتبط بالأيون المركزي من خلال ذرة مانحة واحدة أو أكثر للمزدوجات الإلكترونية الليكند أحادي المخلب عندما يهب الليكند مزدوجاً إلكترونياً واحد وعندما يهب مزدوجين فيدعى ثنائي المخلب وعندما يهب أكثر من زوجين من الإلكترونات يدعى متعدد المخلب.
• الأيون المركزي: تمتاز المركبات التناسقية بوجود ذرة فلز مركزية مستقبلة للمزدوجات الإلكترونية ترتبط كيميائياً بالليكند بآصرة تناسقية تسمى هذه الذرة بالأيون المركزي.
• عدد التناسق: هو عدد الجزيئات أو الأيونات التي ترتبط بالأيون الفلزي المركزي مضروباً بعدد المخالب التي يملكها الليكند أي أنه يساوي عدد الأواصر التناسقية.

عدد التناسق = عدد اللكندات x عدد المخالب.

• الأيون المعقد: صنف مشحون بشحنة موجبة أو سالبة ويحتوي على ذرة مركزية وعدد مناسب من الليكندات تحيط به وقد تكون هذه الذرة متعادلة أو لها عدد تأكسد موجب أو سالب، أما الليكندات فقد تكون جزيئات متعادلة أو سالبة أو الاثنين معاً.
• المعقد المتعادل: يسمى المعقد الذي لا يحمل شحنة بالمعقد المتعادل وهو لا يتأين في الماء مثل:

$\left[{\mathrm{Co}}^{3+}\left({\mathrm{NH}}_3\right){\mathrm{Cl}}_3\right],\left[{\mathrm{Ni}}^0(\mathrm{CO}{)}_4\right],\left[{\mathrm{Pt}}^{2+}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_2{\mathrm{Cl}}_2\right],\left[{\mathrm{Ni}}^{2+}(\mathrm{dmg}{)}_2\right]$.

• مجال التناسق: (المجال الداخلي) عبارة عن أقواس مربعة [ ] تضم بداخلها الذرة المركزية والليكندات المتصلة بها.
• مجال التأين أو المجال الخارجي: هو الجزء الذي يقع خارج مجال التناسق مثال للمعقد $\left[\mathrm{Co}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_5\mathrm{Cl}\right]{\mathrm{Cl}}_2$ مجال التناسق يتكون من أيون الفلز المركزي ${\mathrm{Co}}^{3+}$ وست ليكندات متكونة من خمس جزيئات أمونيا وأيون الكلوريد، أما الجزء الذي يحتوي على أيونين من الكلوريد فهو المجال الأيوني.

ملاحظة: المكونات التي تكتب داخل المجال الأيوني هي التي تتأين وبالتالي يمكن ترسيبها بأحد كواشف الترسيب.

علل: لا يمكن ترسيب المكونات التي توجد داخل مجال التناسق.

لأن ليس لها القابلية على التأين.

قد يكون المعقد التناسقي:

• أيون معقد موجب مثل ${\left[\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_2\right]}^{+}$.
• أيون معقد سالب مثل ${\left[\mathrm{Ni}(\mathrm{CN}{)}_4\right]}^{2-}$.
• مركب تناسقي يتكون من أيون سالب بسيط (مجال أيوني) وأيون معقد موجب $\left[\mathrm{Ag}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_2\right]\mathrm{Cl}$.
• مركب تناسقي يتكون من أيون موجب بسيط (مجال أيوني) وأيون معقد سالب ${\mathrm{Na}}_2\left[\mathrm{Ni}(\mathrm{CN}{)}_4\right]$.
• معقد تناسقي يتكون من مجال تناسقي فقط $\left[\mathrm{Pt}{\left({\mathrm{NH}}_3\right)}_4{\mathrm{Cl}}_2\right]$.