Fonte: Tamara M. Powers, Departamento de Química da Texas A&M University

Um dos objetivos da química é utilizar modelos que respondam às tendências e forneçam insights sobre as propriedades dos reagentes que contribuem para a reatividade. As substâncias têm sido classificadas como ácidos e bases desde a época dos gregos antigos, mas a definição de ácidos e bases foi modificada e expandida ao longo dos anos. ¹

Os gregos antigos caracterizariam substâncias por gosto, e definiram ácidos como aqueles que eram degustadores azedos, como suco de limão e vinagre. O termo "ácido" é derivado do termo latino para "degustação azeda". As bases foram caracterizadas por sua capacidade de neutralizar ou neutralizar ácidos. As primeiras bases caracterizadas foram as de cinzas de um fogo, que foram misturadas com gorduras para fazer sabão. Na verdade, o termo "alcalino" é derivado da palavra árabe para "assar". Na verdade, é sabido desde os tempos antigos que ácidos e bases podem ser combinados para dar um sal e água.

A primeira descrição amplamente utilizada de um ácido é a do químico sueco, Svante Arrhenius, que em 1894 definiu ácidos como substâncias que se dissociam na água para dar íons hidrônios, e bases como substâncias que se dissociam na água para dar íons hidróxidos. Essa definição limita-se, portanto, a ácidos aquosos e requer que um ácido contribua com um próton. ² Por exemplo, na água, o HCl é um ácido, pois dissocia-se para dar o íon hidrônio (H₃O)⁺ e o íon cloreto. O triclorito de boro não seria considerado um ácido, pois na água ele se hidrolisa para dar B(OH)₃ e 3 HCl; o produto HCl embora é um ácido Arrhenius.

Em 1923, Johannes Nicolaus Brønsted e Martin Lowry definiram independentemente ácidos e bases em sua capacidade de doar e aceitar íons de hidrogênio, ou prótons. Assim veio o conceito de pares conjugados ácido-base, e a expansão da definição de ácidos e bases em solventes que não a água. Por exemplo, o amônio é um ácido, pois pode doar um próton e gerar amônia. Amônia pode aceitar um próton, para dar amônio. Assim, a amônia é a base conjugada do amônio. Esta reação ácido-base pode ocorrer em água, amônia ou outros solventes.

Este vídeo trata da definição ácido-base do químico americano, Gilbert N. Lewis, que também definiu ácidos e bases em 1923. Na verdade, este é o mesmo Lewis das estruturas de Lewis-dot em Química Geral. Sua abordagem não se concentra na capacidade de ácidos e bases para doar e aceitar prótons, mas sim em sua capacidade de aceitar e doar pares de elétrons, respectivamente. Isso abrange a definição de Brønsted-Lowry, como H⁺ aceita um par de elétrons de uma base brønsted durante a protonação. No entanto, expande muito a definição de um ácido, agora abrangendo íons metálicos e compostos do grupo principal. Aqui, comparamos o ^{NMR de 31}P do aduto de base ácida de Lewis Ph₃P-BH₃ com triphenylphosphine grátis.

1. Instalação da Linha Schlenk para a Síntese do Complexo De Borane Triphenylphosphine

NOTA: Para um procedimento mais detalhado, revise o vídeo "Schlenk Lines Transfer of Solvent" na série Essentials of Organic Chemistry). A segurança da linha Schlenk deve ser revista antes de realizar este experimento. Os vidros devem ser inspecionados para rachaduras estelares antes de usar. Deve-se tomar cuidado para garantir que o O₂ não seja condensado na armadilha da linha Schlenk se u

Complexo de triphenylphosfina borane:

³¹ P NMR (clorofórmio-d,500 MHz, δ, ppm): 20,7 (duplo largo)

Triphenylphosphine:

³¹ P NMR (clorofórmio-d,500 MHz, δ, ppm): -5.43

O sinal de NMR ³¹P do complexo de triphenylphosphine de borano é downfield relativo à triphenylphosphine livre. Isso é consistente com a remoção da densidade eletrônica do centro fosforoso, que é deshielded sobre a formação de adutos.

O complexo de triphenylphosphine de borano é um exemplo de um aduto de Lewis, pelo qual uma base de Lewis doa elétrons para um ácido de Lewis. Embora BH₃ e PPh₃ não sejam necessariamente considerados ácidos e base, respectivamente, usando outras teorias ácido-base, a teoria ácido-base de Lewis prevê corretamente que as moléculas formam um aduto estável.

Ativação de pequenas moléculas:

Embora íons metálicos de tra...

1. Lesney, Today's Chemist at Work, 2003, 47-48.
2. Miessler, P. J. Fischer and D. A. Tarr, Inorganic Chemistry, Pearson, 2014.
3. McNulty, J.; Zhou, Y. Tetrahedron Letters, 2004, 45, 407-409.
4. Harman and J. C. Peters, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 5080-5082.
5. Anderson, J. Rittle and J. C. Peters, Nature, 2013, 501, 84-87.
6. Stephan, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10018-10032.
7. Welch, R. R. S. Juan, J. D. Masuda and D. W. Stephan, Science, 2006, 314, 1124-1126.