Warum ist BCl3 eine Lewis-Säure?

Antworten:

Bortrichlorid #"BCl"_3# kann aufgrund seiner elektronenarmen Natur Elektronenpaare von elektronenreichen Spezies, z. B. Ammoniak, aufnehmen.

Erläuterung:

Die Lewis-Säure-Base-Theorie definiert Säuren als Spezies, die Elektronenpaare aufnehmen.

Das zentrale Boratom in Bortrichlorid #"BCl"_3# ist elektronenarm, wodurch das Molekül zusätzliche Elektronenpaare aufnehmen und als Lewis-Säure wirken kann.

Jedes Boratom bildet mit allen seinen Chloratomen drei Einfachbindungen Valenzelektronen, so dass es gibt #2*3=6# Valenzelektronen verfügbar für das Boratom in a #"BCl"_3# Molekül.

Als eine Periode #2# Element, fordert Bor insgesamt #8# Elektronen in seiner Valenzschale, um ein Oktett zu erhalten; daher Boratom in #"BCl"_3# Moleküle haben einen Elektronenmangel und wären bereit, zusätzliche Elektronen aufzunehmen, um ein Oktett zu bilden.

Die Reaktion zwischen Bortrichlorid #"BCl"_3# und Ammoniak #"NH"_3#- in dem das zentrale Stickstoffatom ein einzelnes Elektronenpaar trägt - ist ein Beispiel, in dem #"BCl"_3# wirkt als Lewis-Säure, obwohl sie keine Wasserstoffatome besitzt. [1]

NH3-BCl3-Addukt-Bindungsverlängerung-2D.png, Wikimedia Commons

Wie auf dem Diagramm zu sehen, ist die #"BCl"_3# Molekül nimmt ein einzelnes Elektronenpaar von einem Ammoniakmolekül auf. Bei dieser Reaktion gibt Ammoniak Elektronen ab und ist daher eine Lewis-Base, wohingegen #"BCl"_3# Akzeptiert Elektronen und wirkt als Lewis-Säure.

Referenz
[1] "Bortrichlorid", die englische Wikipedia,
https://en.wikipedia.org/wiki/Boron_trichloride

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