作者Bruce003 (Bruce Chen)
看板Chemistry
標題[高中] Lewis acid and base
時間Wed Jun 10 18:46:15 2015
Lewis acid and base
路易士的理論:
凡是可以接受外來電子對的分子、基團或離子為酸（路易士酸）；凡可以提供電子對的分
子、基團或離子為鹼（路易士鹼）。
我看到一個例題
SO3 + H2O -> H2SO4 請分辨出Lewis acid 和 Lewis base
答案 H2O 是 Lewis base
但我無法理解為什麼
我認為這個反應的機制是:
1. H2O被拆成2部分 H+和OH-
2. SO3的S接收了OH-的O的孤對電子 形成共價鍵
3. SO3的其中一個O提供了孤對電子給H+ 形成共價鍵
我不確定我對此反應的機制理解是否正確
但如果是的話 那麼SO3同時是電子提供者和電子接受者 並不只是接受者 為什麼是路易
士酸呢?
是我認為的機制有錯誤 還是判斷路易士酸的方式不正確?
謝謝!!
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1F：→ kerwinhui: 不是啊，第一步是H2O中O的孤對電子先攻擊SO3中的S 06/10 19:35
2F：→ kerwinhui: 然後看H2O的濃度決定之後怎麼走下去 06/10 19:39
3F：→ kerwinhui: 當然，如果是在飽和H2SO4下會是H2SO4中的O攻擊SO3 06/10 19:45
4F：→ smart0530: 題目是H2O和SO3就是H2O是Lewis base，因為它提供電子 06/10 20:35
5F：→ smart0530: 如果題目是問HSO4- + H+ ->H2SO4，答案就會不一樣 06/10 20:36
6F：→ smart0530: 雖然結果都是一樣，但以他題目這樣出，H2O就是base 06/10 20:37
7F：→ smart0530: 一個反應式中路易士酸鹼不是看式子就會知道了 06/10 20:40
8F：→ smart0530: 機構裡的每一步的路易斯酸鹼都會變，但題目硬要你在 06/10 20:41
9F：→ smart0530: 式子裡做選擇，就只能照著式子給的選。 06/10 20:41
10F：→ Bruce003: H2O的O攻擊SO3中的S應該形成HSO4-吧 06/10 22:58
11F：→ Bruce003: 另一個H是怎麼接上去的? 06/10 22:58
12F：→ Bruce003: HSO4- + H+ ->H2SO4 應該也是 SO3 + H2O -> H2SO4 反應 06/10 23:01
13F：→ Bruce003: 中的一部分吧? 06/10 23:01
14F：→ ntuyeh: 也許題目想說那個H+是接不回去的 有給濃度嗎 06/10 23:18
15F：→ Bruce003: 你們看一下我這樣理解是否正確: 06/10 23:22
16F：→ Bruce003: 反應第一步: SO3(acid) + H2O(base) -> HSO4- + H+ 06/10 23:23
17F：→ Bruce003: 反應第二步: HSO4-(base) + H+(acid) -> H2SO4 06/10 23:23
18F：→ smart0530: 簡單來說，高中的式子就是這樣： 06/10 23:23
19F：→ Bruce003: 題目只有給一個反應式而已 06/10 23:24
20F：→ smart0530: SO3+H2O-->H2SO4 原子沒錯，係數也沒錯 06/10 23:24
21F：→ smart0530: 但實際上這個反應式的機構是兩三步的 06/10 23:25
22F：→ smart0530: 但機構部分是大學有機的部分，高中應該不會講 06/10 23:25
23F：→ Bruce003: 如果是這樣的話是同時形成2個共價鍵? 06/10 23:26
24F：→ smart0530: 這反應的機構包括H2O打上去SO3，然後再進行質子轉移 06/10 23:26
25F：→ smart0530: 然後才會得到H2SO4，這其中有兩步。 06/10 23:27
26F：→ smart0530: 而在打上去的那步，SO3是路易斯酸，H2O是路易斯鹼 06/10 23:28
27F：→ smart0530: 在質子轉移那步，HSO4-是路易斯鹼，H+是路易斯酸 06/10 23:29
28F：→ smart0530: 就是看你是單看反應式，還是你想探討機構的每一步 06/10 23:30
29F：→ smart0530: 其中的路易斯酸鹼都會隨情況不同 06/10 23:32
30F：→ Bruce003: 喔 我懂了 謝謝 06/10 23:34
31F：→ smart0530: 其實路易斯酸鹼是要在機構中的每一步，分子扮演什麼 06/10 23:35
32F：→ smart0530: 腳色，才可以決定他是酸還是鹼，而高中的就只是粗略的 06/10 23:36
33F：→ smart0530: 介紹，所以就單看式子就好，別想太多 06/10 23:36
34F：→ ntuyeh: 硫酸Ka1→infinity 那個H+哪接的回去＝＝ 06/10 23:42
35F：→ smart0530: 我知道那個質子一定接不回去阿，我的意思只是想說這個 06/10 23:50
36F：→ smart0530: 反應式包含兩三個步驟。 06/10 23:51
37F：→ ntuyeh: 高中應該就有提過H+是簡寫，或說是國中理化初學用的，它在 06/11 00:19
38F：→ ntuyeh: 水中真實結構應該是角錐形的鋞離子（水合氫離子H3O+） 06/11 00:21
40F：→ ntuyeh: 所以應該是這樣? 我好像有在Wade有機課本還是哪邊看過這 06/11 00:25
41F：→ ntuyeh: 個說法 但有點久了不100%確定 06/11 00:25
42F：→ kerwinhui: 其實H+的polarizing power太大，最少也要[H5O2]+ 06/12 04:11
43F：→ kerwinhui: OH-也是，詳見如 DOI:10.1002/cphc.200600476 06/12 04:13
44F：→ ntuyeh: 蛤所以H3O+也是簡化版的唷 06/12 06:33
45F：→ kerwinhui: 可以說是吧，所有的離子在溶解時其實都會吃幾個水分子 06/12 10:47
46F：→ kerwinhui: 回到Bruce003的問題，其實從O3S=OH2到H2SO4的步驟有太 06/12 10:49
47F：→ kerwinhui: 多可能，壓力、濃度、溫度都會有影響 06/12 10:51
48F：→ kerwinhui: 比如說原來SO3的O會不會受到另一個H2O的H攻擊 06/12 10:55
49F：→ kerwinhui: 而做成要雙質子轉移 06/12 10:56
50F：→ kerwinhui: 或者剛好H2O=SO3的其中一個H旋轉到接近SO3的O 06/12 10:59
51F：→ ntuyeh: 「吃幾個水分子」→意思就是水合齁?? 06/12 11:54