Lewis Acidität von Aluminiumhalogenen
Verfasst: 04.04. 2016 10:15
Guten Tag,
ich werde im Internet und aus der Bibel (Hollemann-Wiberg) nicht schlau, bzw. finde keine Antwort auf meine Fragen:
1) Wie verändert sich die Lewis Acidität in der Reihe AlF3, AlCl3, AlBr3 und AlI3
Meine theoretischen Überlegungen liefern mir leider zwei komplett unterschiedliche Antworten:
a) Die Lewis-Acidität sinkt, b) die Lewis-Acidität steigt.
Wie ich jeweils darauf komme:
a) Fluor ist das elektronegativste Element. Das bedeutet, dass sich die Bindungselektronen der Al-F Bindung für das Fluor am stärksten am Halogen befinden. Dadruch entsteht am Aluminium ein Elektronenmangel, der sich auf eine höhere Lewis-Acidität (das Bestreben ein Elektronenpaar aufzunehmen) auswirkt. Mit steigender Ordnungszahl des Halogens nimmt diese Acidität ab, da die Elektronegativität des Halogens sinkt und dem Aluminium immer mehr Elektronendichte "zusteht". (Darauf komme ich aufgrund der Lewis Aciditäten in der Reihe SiF4, SiCl4, ..., Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie 103. Auflage, S. 1013)
b) Diese Theorie beziehe ich auf die zunehmende Lewis-Acidität in der Reihe der Borhalogenide BF3, BCl3,... . Bei zunehmender Größe der Halogene nimmt die Überlappung der Orbitale vom Bor und Halogen ab, so dass die Elektronendichte-spendende pi-pi-Wechselwirkung immer mehr abnimmt -> Am Bor nimmt die Elektronendichte mit zunehmender Ordnungszahl des Halogens ab, und die Lewis-Acidität steigt (siehe a)).
Was ist denn nun richtig? Oder stimmt beides nicht? Ich persönlich würde zu Theorie a) tendieren, da Aluminium in meinen Augen eher mit dem Silicium (Atom/Ionenradius) vergleichbar ist, und sich aufgrund der Größe erst keine pi-pi-Rückbindungen bilden dürften.
2. Frage: Welche Verbindung ist jeweils Lewis-Acider? BH3 oder BF3, AlH3 oder AlF3, SiH4 oder SiF4?
Ich weiß, dass bei der Halogenverbindung des Bors ein mesomerer Effekt inform der pi-pi-Wechselwirkung auftreten kann. Jetzt stellt sich mir die Frage ob dieser Effekt stärker ist, so dass mehr Elektronendichte am Bor lokalisiert ist, als in einer B-H Bindung? Und bei den anderen Verbindungen würde ich aufgrund meiner vorherigen Argumentation auch darauf tippen, dass jeweils die Halogenverbindung Lewis-acider ist.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen.
ich werde im Internet und aus der Bibel (Hollemann-Wiberg) nicht schlau, bzw. finde keine Antwort auf meine Fragen:
1) Wie verändert sich die Lewis Acidität in der Reihe AlF3, AlCl3, AlBr3 und AlI3
Meine theoretischen Überlegungen liefern mir leider zwei komplett unterschiedliche Antworten:
a) Die Lewis-Acidität sinkt, b) die Lewis-Acidität steigt.
Wie ich jeweils darauf komme:
a) Fluor ist das elektronegativste Element. Das bedeutet, dass sich die Bindungselektronen der Al-F Bindung für das Fluor am stärksten am Halogen befinden. Dadruch entsteht am Aluminium ein Elektronenmangel, der sich auf eine höhere Lewis-Acidität (das Bestreben ein Elektronenpaar aufzunehmen) auswirkt. Mit steigender Ordnungszahl des Halogens nimmt diese Acidität ab, da die Elektronegativität des Halogens sinkt und dem Aluminium immer mehr Elektronendichte "zusteht". (Darauf komme ich aufgrund der Lewis Aciditäten in der Reihe SiF4, SiCl4, ..., Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie 103. Auflage, S. 1013)
b) Diese Theorie beziehe ich auf die zunehmende Lewis-Acidität in der Reihe der Borhalogenide BF3, BCl3,... . Bei zunehmender Größe der Halogene nimmt die Überlappung der Orbitale vom Bor und Halogen ab, so dass die Elektronendichte-spendende pi-pi-Wechselwirkung immer mehr abnimmt -> Am Bor nimmt die Elektronendichte mit zunehmender Ordnungszahl des Halogens ab, und die Lewis-Acidität steigt (siehe a)).
Was ist denn nun richtig? Oder stimmt beides nicht? Ich persönlich würde zu Theorie a) tendieren, da Aluminium in meinen Augen eher mit dem Silicium (Atom/Ionenradius) vergleichbar ist, und sich aufgrund der Größe erst keine pi-pi-Rückbindungen bilden dürften.
2. Frage: Welche Verbindung ist jeweils Lewis-Acider? BH3 oder BF3, AlH3 oder AlF3, SiH4 oder SiF4?
Ich weiß, dass bei der Halogenverbindung des Bors ein mesomerer Effekt inform der pi-pi-Wechselwirkung auftreten kann. Jetzt stellt sich mir die Frage ob dieser Effekt stärker ist, so dass mehr Elektronendichte am Bor lokalisiert ist, als in einer B-H Bindung? Und bei den anderen Verbindungen würde ich aufgrund meiner vorherigen Argumentation auch darauf tippen, dass jeweils die Halogenverbindung Lewis-acider ist.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen.