Solución:
Solución 1:
Depende de la definición de ácidos y bases que esté utilizando.
Según la teoría de Arrhenius, los ácidos se definen como un compuesto o elemento que libera iones de hidrógeno (H +) en la solución. Por lo tanto, no existen ácidos de Arrhenius sin un átomo de hidrógeno.
Según la teoría ácido-base de Brønsted-Lowry, un ácido es cualquier sustancia que pueda donar un protón y una base como cualquier sustancia que pueda aceptar un protón. Por tanto, no existen ácidos sin un átomo de hidrógeno según esta teoría.
Pero según la teoría de Lewis de ácidos y bases, un ácido es cualquier sustancia que pueda aceptar un par de electrones no enlazados. En otras palabras, un ácido de Lewis acepta un solo par de electrones. Según esta teoría, pueden existir ácidos sin un átomo de hidrógeno. (Se forma un enlace coordinado entre el ácido y la base de Lewis. El compuesto formado por el ácido y la base de Lewis se llama aducto de Lewis)
Un gran ejemplo de esto sería $ ce {BF3} $. No es un ácido de Arrhenius ni un ácido de Brønsted-Lowry, pero es un ácido de Lewis. El átomo de boro acepta un par de electrones no enlazados de otro átomo o ión para completar su octeto. Aquí $ ce {BF3} $ es un ácido de Lewis ya que acepta un par de electrones no enlazados.
El ion flúor aquí es una base de Lewis, ya que dona un par de electrones.
Si desea ser más riguroso con la definición de ácidos de Lewis: “un ácido de Lewis es un tipo de sustancia química que reacciona con una base de Lewis para formar un aducto de Lewis”.
Más sobre ácidos y bases de Lewis aquí.
Solucion 2:
Hay bastantes teorías sobre la acidez y la basicidad, pero en este caso, explicará el ácido de Lewis.
La teoría de Lewis de ácidos y bases
Esta teoría se extiende mucho más allá de las cosas que normalmente considera ácidos y bases.
La teoría
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Un ácido es un aceptor de pares de electrones.
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Una base es un donante de pares de electrones.
La teoría ácido-base de Lewis explica por qué $ ce {BF3} $ reacciona con el amoníaco. $ ce {BF3} $ es una molécula planar trigonal porque los electrones solo se pueden encontrar en tres lugares de la capa de valencia del átomo de boro.
Como resultado, el átomo de boro se hibrida sp2, lo que deja un orbital vacío de 2pz en el átomo de boro. $ ce {BF3} $ puede, por tanto, actuar como un aceptor de pares de electrones o ácido de Lewis. Puede usar el orbital vacío de 2pz para recoger un par de electrones no enlazantes de una base de Lewis para formar un enlace covalente.
$ ce {BF3} $, por lo tanto, reacciona con bases de Lewis como $ ce {NH3} $ para formar complejos ácido-base en los que todos los átomos tienen una capa llena de electrones de valencia, como se muestra en la siguiente figura:
Considere otro escenario:
El agua es un ejemplo de base lewis. Los carbohidratos son ejemplos de ácidos de Lewis. Cuando el agua reacciona con un carbocatión, como se muestra arriba, uno de los pares de electrones del oxígeno se usa para formar un nuevo enlace sigma al carbono central en el carbocatión.
Referencias
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La teoría de Lewis de ácidos y bases
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Las definiciones de Lewis de ácidos y bases
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Química de los ácidos de Lewis
Solución 3:
Como han señalado otros, existe el concepto de ácidos de Lewis, y otras respuestas a esta pregunta explican bien ese concepto. Para reiterar: un ácido de Lewis es una sustancia química que acepta la donación de pares de electrones de otra sustancia química (que se denomina base de Lewis en este contexto). También es cierto que Brønsted-Lowry definió los ácidos como $ ce {H +} $ – donantes y las bases como $ ce {H +} $ – aceptores. Como tal, un ácido BL sin hidrógeno es estrictamente inexistente.
Observo dos excepciones importantes que de alguna manera desafían la definición estricta. El ácido bórico $ ce {B (OH) 3} $ no separa uno de sus protones originales, pero acepta un par de electrones de $ ce {OH -} $. Esto aumenta la concentración de $ ce {H +} $ a través de la protólisis del agua. $ ce {FeCl3} $ reacciona de la misma manera. Por supuesto, estas reacciones requieren agua, por lo que, en sentido estricto, un complejo de agua y las sustancias indicadas constituyen el ácido BL, no las sustancias en sí.
Solución 4:
Solo deseo aclarar las otras respuestas. La definición de un “ácido de Lewis” es una especie química que reacciona con el par de electrones solitarios de una “base de Lewis” (y una base de Lewis es una especie que tiene un par de electrones solitarios reactivos). Esta es una generalización y abstracción de la teoría más común de Brønsted-Lowry.
Considere que la ciencia está llena de “niveles” de abstracción. Tenemos enteros positivos (los números naturales), pero luego sumamos cero, luego enteros negativos, luego racionales, finalmente podríamos pensar que hemos terminado cuando lleguemos a los números reales, pero luego vienen los números complejos y los cuaterniones, octoniones, vectores, campos, etc.
Si bien históricamente es un hecho, por lo que debe estar familiarizado con el concepto de ácido de Lewis / base de Lewis / aducto de Lewis, también debe tener en cuenta que todos La química tiene que ver con la donación (parcial o total) y la aceptación de la carga electrónica, por lo que si bien la química de un par solitario es un área lo suficientemente grande como para justificar su propia terminología, es la misma vieja, la misma vieja “química se trata de las interacciones electrostáticas de átomos “historia.
Solución 5:
Muchas respuestas aquí se centraron en las definiciones de los ácidos de Brønsted-Lowry y Lewis, lo cual es genial. Pero hay un punto importante que vi mencionado solo de pasada (en la respuesta de TAR86), y creo que se acerca más a responder a su pregunta que al recitar las definiciones ácido-base algo arbitrarias de nuestros antepasados (por útiles que sean).
¿Podría existir un ácido de Brønsted-Lowry que no contenga hidrógeno?
¡Sí! Al menos en un sentido pragmático. Como se explica aquí, los cationes metálicos muy cargados como $ ce {Al ^ {3 +}} $ y $ ce {Fe ^ {3 +}} $ pueden liberar protones en medios acuosos. Cuando estos cationes se colocan en el agua, las moléculas de agua se coordinan / asocian con el ion metálico:
$$ ce {Al ^ {3+} + 6H2O -> [Al(H2O)6]^ {3 +}} $$
Aquí hay una caricatura estructural del complejo hidratado de aluminio hexavalente:
Este complejo libera fácilmente tres protones:
$$ ce {[Al(H2O)6]^ {3+} -> Al (H2O) 3 (OH) 3 + 3H +} $$
Entonces, no solo es $ ce {Al ^ {3 +}} $ un ácido de Lewis, sino que prácticamente hablando también es un ácido de Brønsted-Lowry (¡y triprótico, no obstante!). Vamos a llegar a un ácido de Brønsted-Lowry sin hidrógeno. Si bien no son ácidos en un sentido literal (de un solo paso), si estamos considerando soluciones acuosas, entonces funcionalmente hablando son ácidos de Brønsted-Lowry porque efectúan la liberación de protones y, por lo tanto, reducen el pH de la solución.
No estoy seguro si su maestro tenía esto en mente, o simplemente estaba tratando de cubrir su arsénico en caso de que hubiera excepciones que se habían olvidado, pero ahí está su respuesta.