Ist eine Brönstedt Säure auch eine Lewissäure?

2 Antworten

Moin,

im Brönsted-Lowry-Säure-Base-Konzept spricht man von einer Säure, wenn ein Teilchen in der Lage ist, ein Proton abzugeben (verkürzt gesagt: Säure = Protonendonator).

Im Lewis-Konzept spricht man von einer Säure, wenn ein Teilchen gewillt ist, ein Elektronenpaar aufzunehmen (verkürzt gesagt: Säure = Elektronenpaarakzeptor).

Es geht also nicht um die Aufnahme eines Elektrons, sondern um die "Aufnahme" eines Elektronenpaares.

Wenn du dir nun eine "typische" Brönsted-Lowry-Säure anschaust, so könnte sie so aussehen:

     _
H–Br I
     ¯

Das Bromwasserstoff-Molekül ist fähig (in geeigneter "Umgebung"), ein Proton abzuspalten. Also ist es eine Brönsted-Lowry-Säure. Nach der Abspaltung bleibt der Säurerest Bromid-Anion übrig (Br^–) und als Brönsted-Lowry-Base zurück.

Aber im Boromwasserstoff-Molekül ist gerade das Bromatom auch eine Lewis-Säure, denn es ist "gewillt", das bindende Elektronenpaar zum Wasserstoffatom ganz aufzunehmen (zu akzeptieren).
Nach der Abspaltung des Protons ist dann auch das Proton eine Lewis-Säure, weil es dann auch "auf der Suche" nach einem Elektronenpaar ist, das es aufnehmen (akzeptieren) kann. Das zurückbleibende Bromid-Ion ist (nach der Abspaltung) eine Lewis-Base, weil es ein Elektronenpaar zur Verfügung stellen kann (Lewis-Base = Elektronenpaardonator). Das im Bromwasserstoff gebundene Wasserstoffatom ist dagegen ebenfalls eine Lewis-Base, weil es auch bereit ist, von einem Elektronenpaar abzulassen.

Daraus folgt, dass das Lewis-Konzept umfassender ist, weil es sich vom Protonen-Zusammenhang löst und nur die Elektronenpaarbindungen betrachtet. So kannst du dann zum Beispiel auch einen protonenlosen Stoff wie Aluminiumchlorid als (Lewis-)Säure auffassen, weil das Aluminiumteilchen darin "gewillt" ist, ein Elektronenpaar zu akzeptieren...

Was nun deine konkrete Frage angeht, so ist das nicht ganz eindeutig zu beantworten. HBr ist eine "typische" Brönsted-Säure, aber nur das Bromatom darin ist auch eine Lewis-Säure, während der gebundene Wasserstoff eine Lewis-Base ist, die sofort nach der Abspaltung zur Lewis-Säure wird (in Form des Protons).

LG von der Waterkant.

Also sind beide Theorien miteinander vereinbar, aber eine Lewissäure muss nicht direkt eine Brönsted Säure sein (Vergleich HBr als Brönsted Säure und Bromatom als Lewissäure)

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@misternice2

Ja, beide Konzepte sind miteinander vereinbar (wäre ja auch noch schöner, wenn ein Teilchen in dem einen Konzept eine Säure ist, im anderen aber nicht). Was sich jedoch ändert, ist, dass im Brönsted-Lowry-Konzept ein Teilchen betrachtet wird, dessen Funktion der Interaktion zwischen Teilchen darin besteht, Protonen abzugeben (Protonendonator = Säure), während ein anderes Teilchen die Funktion ausübt, Protonen aufzunehmen (Protonenakzeptor = Base).

Im Lewis-Konzept geht man dagegen noch genauer (und dadurch umfassender) davon aus, dass auch ein Teil in einem Teilchen eine saure Funktion haben kann, weil es in der Lage ist, ein Elektronenpaar zu akzeptieren (Elektronenpaarakzeptor = Säure), während ein anderer Teil in einem Teilchen eine basische Funktion haben kann, indem es ein Elektronenpaar zur Verfügung stellen kann (Elektronenpaardonator = Base).

Beides passt zusammen, weil im Falle eines Falles ein Protonendonator (Brönsted-Lowry-Säure) auch ein Elektronenpaarakzeptor (eine Lewis-Säure) ist (bzw. ihn als Bestandteil enthält).
Umgekehrt ist ein Protonenakzeptor (also eine Brönsted-Lowry-Base) auch ein Elektronenpaardonator (also eine Lewis-Base).

Ich denke, dass man zum Beispiel in der Schule oft darauf verzichtet, die umfassendere Lewis-Konzeption zu besprechen, weil Schülerinnen und Schüler dann leichter durcheinander kommen können. Immerhin ist in dem einen Konzept die Säure ein (Protonen-)Donator, im anderen aber ein (Elektronenpaar-)Akzeptor. Gleiches gilt dann analog für die Base: einerseits ein (Protonen-)Akzeptor, andererseits ein (Elektronenpaar-)Donator.
Hinzu kommt noch, dass man mit Lewis-Säuren ohne gebundenen Wasserstoff in der Schule nur selten zu tun bekommt (vielleicht bei der elektrophilen Substitution am Aromaten, aber selbst da kann man zum Beispiel Aluminiumchlorid einfach als Katalysator einführen, ohne unbedingt auf seine Rolle als Lewis-Säure genauer eingehen zu müssen). Darum beschränken sich Lehrkräfte in der Regel auf das Brönsted-Lowry-Konzept, nicht zuletzt, weil man dann auch so schön auf die Protonen als Grund für das "Sauersein" einer Säure verweisen kann. Das passt wiederum bruchlos zu Begriffen wie pH-Wert usw.
Als letzter Grund, warum man auf das Lewis-Konzept meist verzichtet, fällt mir nur die begrenzte Unterrichtszeit ein...

LG von der Waterkant.

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Das Konzept von Lewis ist umfassender, umfasst alle Stoff, die Elektronenpaare "aufnehmen" können.
Mir fällt grad kein besseres Wort ein.

Protonen können das, sodass das Proton auch eine Lewis-Säure ist.
Oder eine Brönstedt-Säure ist auch eine Lewis-Säure.

Inwiefern wird durch Abgabe eines Protons, ein Elektron aufgenommen? Oder bleiben Elektronen der X-H beim X übrig?

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@misternice2

Es geht um Elektronenpaare!

Lesen bildet. Genaues Lesen bildet besser.

Das Proton sucht sich doch ein nettes Elektronenpaar, weil es mit dem in der Säure unzufrieden ist.
Klar ist dieses Bild etwas gewöhnungsbedürftig, weil im Allgemeinen heißt es ja, dass die Säuren ihr Proton loswerden wollen.

Aber nach dem Lewis-Konzept (oder besser nach meinem Verständnis davon) ist das Proton aktiv auf der Suche nach einem attraktiveren Elektronenpaar.

Beim Säurerest verbleibt ein freies Elektronenpaar, wenn das Proton weg ist, das ist ja klar.
Du hast es nur noch nicht so betrachtet, dass es von einem gierigen Proton verlassen wurde, weil es zu unattaktiv war.

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@ThomasJNewton

Ich verstehe noch nicht ganz auf was du hinaus willst.. Meinst du, dass das Proton selbst die Lewis Säure ist?

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@misternice2

Exakt!
Schrieb ich auch bereits ;-)

Und zwar eine sehr starke, weil es ja ein nackter Atomkern ist.
Es findet immer ein Elektronenpaar, und es geht nur noch darum, welches das attraktivste ist.

Dieser Konkurrenzkampf ist dann das Lewis-Konzept.

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