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Química Inorgánica II
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TEMA 1

ÁCIDOS Y BASES

Concepto de Lewis

H 6.7; Sh 4.7 a 4.9

Ácidos y bases duros y blandos

H 6.13; Sh 4.10

H: Housecroft, 2ª ed.
Sh: Shriver, 4ª ed.

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Recordamos definiciones anteriores
Arrhenius:
ácido es toda sustancia que, en disolución acuosa, aumenta la
concentración de iones H+
base es toda sustancia que, en disolución acuosa,aumenta la
concentración de iones OHcondicionante: disolución acuosa
Brønsted-Lowry:
ácido es toda sustancia que cede protones (iones H+)
base es t d sustancia que acepta protones (i
b
toda
t
i
t
t
(iones H+)
condicionante: intervención de protones en la reacción

Una definición de aplicación más amplia es la de Lewis, enunciada en el mismo año que
la de Brønsted y Lowry (1923), perotan diferente de las otras teorías de ácidos y
bases propuestas hasta el momento que se le prestó poca atención y prácticamente
fue ignorada durante unos quince años
En la definición de Lewis
un ácido de Lewis es un aceptor de pares electrónicos
y una base de Lewis, un dador de pares electrónicos
aunque actualmente se prefiere hablar de “densidad electrónica”:
densidad electrónica :
base:cualquier sustancia con densidad electrónica que pueda ser
compartida con otra sustancia en una reacción química
ácido: esa otra sustancia capaz de aceptar densidad electrónica de
la base Lewis
Un ácido Lewis es una sustancia que actúa como aceptora
de pares electrónicos
los recibe en su OM más bajo vacío, el LUMO
y una base Lewis, la que actúa como donadora de pares electrónicos.
utilizalos de su OM más alto ocupado, el HOMO
ocupado

G.N.Lewis
(1875-1946)

la interacción A:B tiene lugar entre estos orbitales frontera
Una reacción ácido-base es
A + :B → A:B
en la que se forma un enlace coordinado, y donde la especie A:B se denomina
compuesto de coordinación, aducto (addition product) o complejo ácido-base.
El concepto ácido-base de Lewis considera la donación yaceptación de electrones,
lo que, en definitiva, mueve la química.

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HOMO de la base y
LUMO
del
ácido
interaccionan para dar
un OM enlazante,
que se ocupa con el par
electrónico de la base
⇒ estabilización
La definición ácido-base de Lewis ha evolucionado hasta el concepto moderno de
- ácido: molécula con un LUMO de energía relativamente baja
- base: molécula con un HOMO de energíarelativamente alta
y la base tiene un par electrónico en un HOMO de simetría apropiada para interaccionar
con el LUMO del ácido.
Cuanto mejor sea la correspondencia de energías
entre HOMO de la base y LUMO del ácido, más fuerte será la interacción.

El ejemplo clásico de una reacción ácido-base de Lewis es la reacción entre
BF3 y NMe3, ambos gases, en la que se forma un aducto sólido blanco:BF3 no tiene electrones suficientes para usar todos los orbitales de valencia del
boro (2s y 2p) y así hay un orbital vacante
NMe3, como NH3, tiene suficientes electrones para ll
f
l
llenar todos sus orbitales d
d
l de
valencia, pero sólo pueden usarse tres pares para los enlaces a los tres átomos de
carbono o de hidrógeno, quedando un par no enlazante
combinando BF3 y NH3, el par noenlazante del NH3 se comparte con el orbital
vacante del BF3, y así todos los electrones y todos los orbitales de valencia se
usan para formar enlaces

3

Los trihaluros de boro, BX3, son especies planas,
con ángulos XBX de 120º
son ácidos Lewis muy fuertes
y reaccionan con bases Lewis para formar aductos
el orden de sus fuerzas como ácidos es:
f
m
BF3 < BCl3 < BBr3 < BI3
el ejemplo delibro de tales aductos es H3N-BX3,
en el que los ángulos XBX son casi tetraédricos

es decir, el aceptor puede cambiar su estereoquímica cuando se forma el aducto,
lo que ocurre a menudo

BCl3 + :NH3 → Cl3B-NH3

los efectos estéricos también pueden jugar un papel importante
un ejemplo es la desfavorable reacción entre
:N(C6H5)3 y BCl3
pues los voluminosos grupos fenilo se estorban...